ओम
गेओर्ग ओम कोलोन के एक जिम्नेज़ियम में गणित पढ़ाते थे और शाम को तारों में धारा मापते थे। उस समय की बैटरियाँ जल्दी ख़त्म हो जाती थीं, इसलिए 1826 में उन्होंने थर्मोकपल लिया: एक संधि उबलते पानी में, दूसरी पिघलती बर्फ़ में। इससे एकसमान वोल्टता मिलती थी। ओम अलग-अलग लंबाई के तार बदलते और देखते कि तार के ऊपर रखी चुंबकीय सुई कितनी मुड़ती है।
1827 में उन्होंने नियम बताया: धारा वोल्टता के समानुपाती और प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है। पुस्तक का ठंडा स्वागत हुआ, और ओम को मान्यता कोई पंद्रह साल बाद मिली। एक ओम वह प्रतिरोध है जिस पर 1 V वोल्टता 1 A धारा चलाती है। केतली का हीटर लगभग 26 Ω का होता है, और सर्किट बोर्ड पर लगा प्रतिरोधक हज़ारों ओम का।
| संकेत | Ω |
| परिभाषा | वोल्ट प्रति ऐम्पियर · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| संदर्भ मान | R_K — 25 812.807 45 Ω · अंतरराष्ट्रीय ओम — 1.000 49 Ω · निर्वात की तरंग प्रतिबाधा — 376.73 Ω |
| लाया गया | 1861, ब्रिटिश एसोसिएशन · अंतरराष्ट्रीय ओम 1881 · 1960 से SI में |
| मानक | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| सामान्य मान | 17 mΩ — 1 mm² ताँबे के तार का एक मीटर · 26 Ω — केतली का हीटर · 4.7 kΩ — बोर्ड पर प्रतिरोधक |
01 · परिभाषा
हर ऐम्पियर पर एक वोल्ट
प्रतिरोध R बताता है कि किसी चालक से एक ऐम्पियर धारा गुज़ारने के लिए कितनी वोल्टता चाहिए। एक ओम एक वोल्ट प्रति ऐम्पियर है। धातु में इलेक्ट्रॉन जालक के काँपते परमाणुओं से लगातार टकराते हैं और उन्हें ऊर्जा देते हैं। इसीलिए धारा वाला तार गरम होता है।
तार का प्रतिरोध लंबाई के साथ बढ़ता है और मोटाई के साथ घटता है। यह पदार्थ पर भी निर्भर करता है: नाइक्रोम ताँबे से 65 गुना अधिक प्रतिरोध करता है। धातुओं में गरम करने पर प्रतिरोध बढ़ता है, जबकि कार्बन में थोड़ा घटता है।
पट्टियों से प्रतिरोधक कैसे पढ़ें
छोटे प्रतिरोधक पर अंक छापे नहीं जा सकते, इसलिए मान छल्लों से दिखाया जाता है। पहली दो पट्टियाँ अंक हैं, तीसरी गुणक, और चौथी, जो उनसे हटकर होती है, टॉलरेंस। काला मतलब 0, भूरा 1, लाल 2, और इसी तरह इंद्रधनुष के क्रम में सफ़ेद 9 तक। रंग चुनें, और नीचे टॉलरेंस की सीमाओं के साथ मान दिखेगा।
तार का प्रतिरोध पदार्थ की प्रतिरोधकता को लंबाई से गुणा और अनुप्रस्थ काट से भाग देने पर मिलता है। 1 mm² काट वाले ताँबे के सौ मीटर तार का प्रतिरोध 1.7 Ω है। 230 V पर 2 kW की केतली का हीटर लगभग 26 Ω का होता है: इसके लिए पतला और छोटा नाइक्रोम तार लिया जाता है।
ओम का नियम कब लागू होता है और कब नहीं
बाईं ओर प्रयोगशाला का स्रोत है: वोल्टता 24 V तक, और धारा को यह दस ऐम्पियर पर सीमित रखता है। दो क्लैंपों के बीच एक तार तना है। धारा उसे गरम करती है, और गर्मी से तार झूलने लगता है, लाल, फिर पीला पड़ता है और पिघल भी सकता है। दाईं ओर आवर्धक लेंस भीतर का दृश्य दिखाता है: बैंगनी बिंदु जालक के परमाणु हैं, जो धातु जितनी गरम हो उतना ज़ोर से काँपते हैं; फ़िरोज़ी बिंदु इलेक्ट्रॉन हैं, और चमक एक टक्कर है। आप तार को पानी में डुबो सकते हैं: वहाँ वह 100 °C से ऊपर गरम नहीं होगा। दृश्य में समय चार गुना तेज़ चलता है।
वोल्टता बदलें और देखें कि तार कैसे गरम होता है।
02 · रूपांतरण
| इकाई | मान | कहाँ मिलती है |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
60 W बल्ब का फ़िलामेंट गरम होने पर लगभग 880 Ω का प्रतिरोध करता है, और ठंडा होने पर तेरह गुना कम।
सीमेंस व्युत्क्रम राशि है: 1 S चालकता का अर्थ है 1 Ω प्रतिरोध, और 1 mS का अर्थ 1 kΩ।
अतिचालक का प्रतिरोध ठीक शून्य होता है: उससे बने छल्ले में धारा बिना स्रोत के बरसों बहती रहती है।
03 · परिमाण की कोटियाँ
04 · मापक यंत्र
05 · लेखन नियम
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
07 · ऐतिहासिक भाग
1893 का अंतरराष्ट्रीय ओम 0 °C पर 106.3 cm लंबे और 14.4521 g द्रव्यमान वाले पारे के स्तंभ का प्रतिरोध है, यानी उसका काट लगभग 1 mm² है। पारा इसलिए चुना गया क्योंकि उसे शुद्ध करना आसान है और किसी भी प्रयोगशाला में नली में एक ही तरह भरा जा सकता है। बाद में पता चला कि यह ओम आज के ओम से 0.049 % बड़ा था।
1990 से ओम क्वांटम हॉल प्रभाव पर रखा जाता है। तेज़ चुंबकीय क्षेत्र और गहरी ठंड में पतली फ़िल्म का हॉल प्रतिरोध R_K/i की बराबर सीढ़ियों पर टिक जाता है। फ़ॉन क्लिट्ज़िंग स्थिरांक R_K = h/e² का मान 25 812.807 45 Ω है, और 2019 से यह संख्या यथार्थ है।
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