اهم
گئورگ اهم در دبیرستانی در کلن ریاضی درس می‌داد و شب‌ها جریان را در سیم‌ها اندازه می‌گرفت. باتری‌های آن زمان زود خالی می‌شدند، برای همین در سال 1826 ترموکوپل به کار برد: یک اتصال در آب جوش و دیگری در یخِ در حال ذوب. ترموکوپل ولتاژی یکنواخت می‌داد. اهم سیم‌هایی با طول‌های گوناگون را عوض می‌کرد و می‌دید عقربهٔ مغناطیسی بالای سیم چقدر منحرف می‌شود.
در سال 1827 قانون را شرح داد: جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت وارون دارد. کتاب با سردی روبه‌رو شد و اهم تنها حدود پانزده سال بعد به رسمیت شناخته شد. یک اهم مقاومتی است که در آن ولتاژ 1 V جریان 1 A را می‌راند. المنت کتری برقی حدود 26 Ω است و مقاومت روی برد مدار هزاران اهم.
| نشانه | Ω |
| تعریف | ولت بر آمپر · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| مقادیر مرجع | R_K — 25 812,807 45 Ω · اهم بین‌المللی — 1,000 49 Ω · امپدانس موجی خلأ — 376,73 Ω |
| وارد شد | 1861، انجمن بریتانیایی · اهم بین‌المللی 1881 · در SI از سال 1960 |
| استانداردها | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| مقدارهای نمونه | 17 mΩ — یک متر سیم مسی 1 mm² · 26 Ω — المنت کتری · 4,7 kΩ — مقاومت روی برد |
01 · تعریف
یک ولت برای هر آمپر
مقاومت R نشان می‌دهد برای راندن جریان یک آمپر از یک رسانا چه ولتاژی لازم است. یک اهم یعنی یک ولت بر آمپر. الکترون‌ها در فلز پیوسته با اتم‌های لرزان شبکه برخورد می‌کنند و به آن‌ها انرژی می‌دهند. برای همین سیمی که جریان از آن می‌گذرد گرم می‌شود.
مقاومت سیم با طول آن زیاد و با ضخامتش کم می‌شود. به جنس سیم هم بستگی دارد: نیکروم 65 برابر مس مقاومت دارد. در فلزها مقاومت با گرم شدن بالا می‌رود و در کربن کمی پایین می‌آید.
چگونه مقاومت را از روی نوارهایش بخوانیم
روی مقاومت کوچک نمی‌شود عدد چاپ کرد، برای همین مقدار را با حلقه‌ها نشان می‌دهند. دو نوار اول رقم‌اند، سومی ضریب و چهارمی، که جدا از آن‌هاست، تلرانس. سیاه یعنی 0، قهوه‌ای 1، قرمز 2 و همین‌طور به ترتیب رنگین‌کمان تا سفید 9. رنگ‌ها را انتخاب کنید تا مقدار با حدود تلرانس در پایین نمایان شود.
مقاومت سیم برابر است با مقاومت ویژهٔ ماده ضرب در طول، تقسیم بر سطح مقطع. صد متر سیم مسی با سطح مقطع 1 mm² مقاومتی برابر 1,7 Ω دارد. المنت کتری 2 kW در 230 V حدود 26 Ω است: برای آن نیکروم نازک و کوتاه به کار می‌برند.
قانون اهم کی برقرار است و کی نه
در سمت چپ منبع آزمایشگاهی است: ولتاژ تا 24 V، و جریان را روی ده آمپر محدود می‌کند. میان دو گیره سیمی کشیده شده است. جریان آن را گرم می‌کند و سیم از گرما شکم می‌دهد، سرخ و سپس زرد می‌شود و ممکن است ذوب شود. در سمت راست ذره‌بینی درون آن را نشان می‌دهد: نقطه‌های بنفش اتم‌های شبکه‌اند که هرچه فلز داغ‌تر باشد شدیدتر می‌لرزند؛ نقطه‌های فیروزه‌ای الکترون‌اند و هر درخشش یک برخورد است. می‌توانید سیم را در آب فرو ببرید: آنجا بالاتر از 100 °C گرم نمی‌شود. زمان در صحنه چهار برابر تندتر می‌گذرد.
ولتاژ را تغییر دهید و ببینید سیم چگونه گرم می‌شود.
02 · تبدیل
| یکا | مقدار | کجا دیده می‌شود |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
رشتهٔ لامپ 60 W در حالت داغ حدود 880 Ω مقاومت دارد و در حالت سرد سیزده برابر کمتر.
زیمنس کمیت وارون است: رسانایی 1 S یعنی مقاومت 1 Ω، و 1 mS یعنی 1 kΩ.
مقاومت ابررسانا دقیقاً صفر است: جریان در حلقه‌ای از آن بدون منبع سال‌ها برقرار می‌ماند.
03 · مرتبه‌های بزرگی
04 · ابزارهای اندازه‌گیری
05 · قواعد نگارش
06 · یکاهای همسایه
07 · بخش تاریخی
اهم بین‌المللی سال 1893 مقاومت ستونی از جیوه به طول 106,3 cm و جرم 14,4521 g در 0 °C است، یعنی با سطح مقطع حدود 1 mm². جیوه را برگزیدند چون پالایش آن آسان است و در هر آزمایشگاهی می‌توان آن را یکسان در لوله ریخت. بعدها معلوم شد این اهم 0,049 % بزرگ‌تر از اهم امروزی است.
از سال 1990 اهم را با اثر کوانتومی هال نگه می‌دارند. در لایهٔ نازکی زیر میدان مغناطیسی قوی و سرمای ژرف، مقاومت هال روی پله‌های یکنواخت R_K/i می‌نشیند. ثابت فون کلیتسینگ R_K = h/e² برابر 25 812,807 45 Ω است و از سال 2019 این عدد دقیق است.
فهرست کمیت‌ها
همهٔ فهرست ←هفت یکای پایهٔ SI
یک قطره اسید رنگ آب‌میوه را تغییر می‌دهد، نمک شعله را رنگی می‌کند، آب با یک ضربه یخ می‌زند. زیر آن‌ها همهٔ برگه‌های Simetrium، بر پایهٔ رشته و به ترتیب الفبا.
باز کردن فهرست ←