Weerstandverandering

weerstandverandering verwijst naar de variatie van elektrische weerstand van een materiaal of component onder verschillende omstandigheden. De weerstand van een homogeen materiale is onder bepaalde geometrische vormen R = ρ L / A, waarbij ρ de resistiviteit is, L de lengte en A de dwarsdoorsnede. De weerstand kan door meerdere factoren veranderen.

Belangrijke oorzaken zijn temperatuur, mechanische spanning of rek, verlichting, chemische en elektromechanische veranderingen en veroudering. Temperatuur beïnvloedt de bewegelijkheid van ladingdragers en kan leiden tot aanzienlijke veranderingen in R; voor metalen is de temperatuurcoëfficiënt meestal positief. In halfgeleiders en koolstofmaterialen kan het gedrag variëren en soms sterker nonlinear zijn. Mechanische rek beïnvloedt de geleidbaarheid via de afmetingen en materiaalstructuur; in veel sensoren geldt ΔR/R0 ≈ GF ε, waarbij GF de gauge factor is en ε de rek. Fotosensitieve materialen tonen veranderingen in weerstand bij blootstelling aan licht, wat optische en fotoconductieve toepassingen mogelijk maakt. Veroudering, oxidatie, contactcorrosie en defecten kunnen eveneens de weerstand over tijd veranderen, en chemische veranderingen in een elektrische schakeling kunnen leiden tot drift of falen.

Toepassingen spelen in onder meer temperatuurmetingen met RTD’s en thermistors, rekdetectie met strain gauges, en diverse sensoren die op weerstand gebaseerde signalen leveren. Weerstandverandering is ook relevant bij koolstof- en metaalfilament‑weerstanden en bij slimme materialen die afwijkingen in spanning, temperatuur of licht omzetten in een veranderde weerstand.

Metingen en modellering: weerstand kan worden gemeten met standaard spannings- of stroommetingen; voor hoge nauwkeurigheid worden soms vierpuntsmeting of 4‑probe technieken gebruikt om contactweerstand buiten beschouwing te laten. Modellering maakt gebruik van lineaire benaderingen bij kleine variaties en meer complexe modellen voor grote veranderingen.