Om
Georg Ohm uczył matematyki w kolońskim gimnazjum, a wieczorami mierzył prąd w drutach. Ówczesne baterie szybko się wyczerpywały, dlatego w 1826 roku sięgnął po termoparę: jedno złącze we wrzącej wodzie, drugie w topniejącym lodzie. Dawała ona stałe napięcie. Ohm wymieniał druty różnej długości i patrzył, jak bardzo odchyla się igła magnetyczna nad przewodem.
W 1827 roku opisał prawo: natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do napięcia i odwrotnie proporcjonalne do oporu. Książkę przyjęto chłodno, uznanie przyszło do Ohma dopiero po mniej więcej piętnastu latach. Jeden om to opór, przy którym napięcie 1 V wymusza prąd 1 A. Grzałka czajnika ma około 26 Ω, rezystor na płytce — tysiące omów.
| Oznaczenie | Ω |
| Definicja | wolt na amper · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| Wartości odniesienia | R_K — 25 812,807 45 Ω · om międzynarodowy — 1,000 49 Ω · impedancja falowa próżni — 376,73 Ω |
| Wprowadzona | 1861, Brytyjskie Stowarzyszenie · om międzynarodowy 1881 · w SI od 1960 roku |
| Normy | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| Typowe wartości | 17 mΩ — metr miedzianego przewodu 1 mm² · 26 Ω — grzałka czajnika · 4,7 kΩ — rezystor na płytce |
01 · Definicja
Wolt na każdy amper
Opór R pokazuje, jakie napięcie jest potrzebne, by przepchnąć przez przewodnik prąd jednego ampera. Jeden om to jeden wolt na amper. Elektrony w metalu ciągle zderzają się z drgającymi atomami sieci krystalicznej i oddają im energię. Dlatego przewód, przez który płynie prąd, się nagrzewa.
Opór przewodu rośnie z długością i maleje z grubością. Zależy też od materiału: nichrom ma opór właściwy 65 razy większy niż miedź. W metalach opór przy nagrzewaniu rośnie, a w węglu nieco maleje.
Jak odczytać rezystor po paskach
Na malutkim rezystorze nie da się wydrukować cyfr, dlatego wartość maluje się w postaci pasków. Pierwsze dwa paski to cyfry, trzeci to mnożnik, a czwarty, odsunięty od reszty, to tolerancja. Czarny oznacza 0, brązowy 1, czerwony 2 i tak dalej przez tęczę aż do białego 9. Wybierz kolory, a na dole pojawi się wartość z granicami tolerancji.
Opór przewodu jest równy oporowi właściwemu materiału pomnożonemu przez długość i podzielonemu przez przekrój. Sto metrów miedzianego przewodu o przekroju 1 mm² to 1,7 Ω. Grzałka czajnika 2 kW przy 230 V ma około 26 Ω: robi się ją z nichromu, cienką i krótką.
Kiedy prawo Ohma działa, a kiedy nie
Z lewej zasilacz laboratoryjny: napięcie do 24 V, a prąd ogranicza do dziesięciu amperów. Między dwoma zaciskami rozpięty jest drut. Prąd go grzeje, a od ciepła drut zwisa, czerwienieje, żółknie i może się stopić. Z prawej lupa pokazuje, co jest w środku: fioletowe punkty to atomy sieci, drgają tym mocniej, im gorętszy metal; turkusowe to elektrony, a błysk to zderzenie. Drut można zanurzyć w wodzie: tam nie nagrzeje się powyżej 100 °C. Czas na scenie jest przyspieszony czterokrotnie.
Zmieniaj napięcie i patrz, jak nagrzewa się drut.
02 · Przeliczanie
| Jednostka | Wartość | Gdzie występuje |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Włókno żarówki 60 W na gorąco ma około 880 Ω, a na zimno trzynaście razy mniej.
Siemens to odwrotność: przewodność 1 S oznacza opór 1 Ω, a 1 mS — 1 kΩ.
Nadprzewodnik ma opór dokładnie zero: prąd w pierścieniu z niego płynie latami bez źródła.
03 · Rzędy wielkości
04 · Przyrządy pomiarowe
05 · Zasady zapisu
06 · Jednostki sąsiednie
07 · Dział historyczny
Om międzynarodowy z 1893 roku to opór słupa rtęci o długości 106,3 cm i masie 14,4521 g w temperaturze 0 °C, czyli o przekroju około 1 mm². Rtęć wybrano, bo łatwo ją oczyścić i w każdym laboratorium tak samo wlać do rurki. Później okazało się, że ten om był o 0,049 % większy od dzisiejszego.
Od 1990 roku om odtwarza się za pomocą kwantowego efektu Halla. W cienkiej warstwie, w silnym polu magnetycznym i w głębokim zimnie opór Halla ustawia się na równych stopniach R_K/i. Stała von Klitzinga R_K = h/e² wynosi 25 812,807 45 Ω, a od 2019 roku ta liczba jest dokładna.
Katalog wielkości
cały indeks →Siedem jednostek podstawowych SI
Kropla kwasu zmienia kolor soku, sól barwi płomień, woda zamarza od stuknięcia. Pod nimi wszystkie karty Simetrium według dziedzin i alfabetycznie.
Otwórz indeks →