โอห์ม
เกออร์ค โอห์ม สอนคณิตศาสตร์ที่โรงเรียนยิมนาเซียมในเมืองโคโลญ และวัดกระแสในเส้นลวดตอนเย็น แบตเตอรี่สมัยนั้นหมดเร็ว ในปี 1826 เขาจึงหันมาใช้เทอร์โมคัปเปิล: รอยต่อหนึ่งจุ่มในน้ำเดือด อีกรอยต่อจุ่มในน้ำแข็งที่กำลังละลาย มันให้แรงดันที่คงที่ โอห์มเปลี่ยนเส้นลวดที่ยาวต่างกัน แล้วดูว่าเข็มแม่เหล็กเหนือสายไฟเบนไปมากเท่าใด
ในปี 1827 เขาอธิบายกฎนี้: กระแสแปรผันตรงกับแรงดัน และแปรผกผันกับความต้านทาน หนังสือได้รับการต้อนรับอย่างเย็นชา โอห์มได้รับการยอมรับหลังจากนั้นราวสิบห้าปี หนึ่งโอห์มคือความต้านทานที่แรงดัน 1 V ผลักกระแส 1 A ได้ ขดลวดกาต้มน้ำมีราว 26 Ω ตัวต้านทานบนแผงวงจรมีหลายพันโอห์ม
| สัญลักษณ์ | Ω |
| นิยาม | โวลต์ต่อแอมแปร์ · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| ค่าอ้างอิง | R_K — 25 812.807 45 Ω · โอห์มสากล — 1.000 49 Ω · อิมพีแดนซ์ของสุญญากาศ — 376.73 Ω |
| เริ่มใช้ | 1861 สมาคมวิทยาศาสตร์แห่งบริเตน · โอห์มสากล 1881 · อยู่ใน SI ตั้งแต่ปี 1960 |
| มาตรฐาน | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| ค่าทั่วไป | 17 mΩ — สายทองแดง 1 mm² ยาวหนึ่งเมตร · 26 Ω — ขดลวดกาต้มน้ำ · 4.7 kΩ — ตัวต้านทานบนแผงวงจร |
01 · นิยาม
หนึ่งโวลต์ต่อทุกแอมแปร์
ความต้านทาน R บอกว่าต้องใช้แรงดันเท่าใดจึงจะผลักกระแสหนึ่งแอมแปร์ผ่านตัวนำได้ หนึ่งโอห์มคือหนึ่งโวลต์ต่อแอมแปร์ อิเล็กตรอนในโลหะชนกับอะตอมของโครงผลึกที่สั่นอยู่ตลอดเวลา และถ่ายพลังงานให้อะตอมเหล่านั้น สายไฟที่มีกระแสไหลจึงร้อนขึ้น
ความต้านทานของสายไฟเพิ่มขึ้นตามความยาว และลดลงตามความหนา ขึ้นอยู่กับวัสดุด้วย: นิโครมต้านทานมากกว่าทองแดง 65 เท่า ความต้านทานของโลหะเพิ่มขึ้นเมื่อร้อน ส่วนของคาร์บอนลดลงเล็กน้อย
อ่านค่าตัวต้านทานจากแถบสี
บนตัวต้านทานขนาดเล็กพิมพ์ตัวเลขไม่ได้ จึงแสดงค่าเป็นวงแหวนสี สองแถบแรกเป็นตัวเลข แถบที่สามเป็นตัวคูณ แถบที่สี่ซึ่งแยกห่างออกไปเป็นค่าความคลาดเคลื่อน สีดำคือ 0 สีน้ำตาล 1 สีแดง 2 แล้วไล่ตามสีรุ้งไปจนถึงสีขาว 9 เลือกสี แล้วด้านล่างจะแสดงค่าพร้อมขอบเขตความคลาดเคลื่อน
ความต้านทานของสายไฟเท่ากับสภาพต้านทานของวัสดุคูณความยาว หารด้วยพื้นที่หน้าตัด สายทองแดงหน้าตัด 1 mm² ยาวหนึ่งร้อยเมตรมี 1.7 Ω ขดลวดกาต้มน้ำ 2 kW ที่ 230 V มีราว 26 Ω: จึงใช้ลวดนิโครมที่บางและสั้น
เมื่อใดกฎของโอห์มใช้ได้ และเมื่อใดใช้ไม่ได้
ทางซ้ายคือแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการ: แรงดันสูงสุด 24 V และจำกัดกระแสไว้ที่สิบแอมแปร์ ระหว่างที่หนีบสองตัวมีลวดขึงอยู่ กระแสทำให้ลวดร้อน ความร้อนทำให้ลวดหย่อนลง เป็นสีแดง เป็นสีเหลือง และอาจหลอมละลาย ทางขวา แว่นขยายแสดงสิ่งที่อยู่ข้างใน: จุดสีม่วงคืออะตอมของโครงผลึก ยิ่งโลหะร้อนก็ยิ่งสั่นแรง จุดสีฟ้าอมเขียวคืออิเล็กตรอน และแสงวาบคือการชน จุ่มลวดลงในน้ำได้: ในน้ำลวดจะไม่ร้อนเกิน 100 °C เวลาในฉากเร็วขึ้นสี่เท่า
เลื่อนแรงดัน แล้วดูว่าลวดร้อนขึ้นอย่างไร
02 · การแปลงหน่วย
| หน่วย | ค่า | พบที่ใด |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
ไส้หลอดไฟ 60 W ตอนร้อนมีความต้านทานราว 880 Ω ส่วนตอนเย็นน้อยกว่าสิบสามเท่า
ซีเมนส์เป็นส่วนกลับ: ความนำไฟฟ้า 1 S หมายถึงความต้านทาน 1 Ω และ 1 mS หมายถึง 1 kΩ
ตัวนำยิ่งยวดมีความต้านทานเป็นศูนย์พอดี: กระแสในวงแหวนที่ทำจากมันไหลอยู่ได้นานหลายปีโดยไม่มีแหล่งจ่าย
03 · อันดับของขนาด
04 · เครื่องมือวัด
05 · กฎการเขียน
06 · หน่วยข้างเคียง
07 · ภาคประวัติ
โอห์มสากลปี 1893 คือความต้านทานของลำปรอทยาว 106.3 cm มวล 14.4521 g ที่ 0 °C ซึ่งมีพื้นที่หน้าตัดราว 1 mm² ที่ใช้ปรอทเพราะทำให้บริสุทธิ์ได้ง่าย และเติมลงหลอดได้เหมือนกันในทุกห้องปฏิบัติการ ภายหลังพบว่าโอห์มนี้ใหญ่กว่าโอห์มปัจจุบัน 0.049 %
ตั้งแต่ปี 1990 โอห์มถูกรักษาไว้ด้วยปรากฏการณ์ฮอลล์เชิงควอนตัม ในฟิล์มบางภายใต้สนามแม่เหล็กแรงสูงและความเย็นจัด ความต้านทานฮอลล์จะหยุดอยู่บนขั้นบันไดที่เรียบเสมอกัน R_K/i ค่าคงตัวฟอน คลิทซิง R_K = h/e² เท่ากับ 25 812.807 45 Ω และตั้งแต่ปี 2019 ตัวเลขนี้เป็นค่าที่แน่นอน
สารบัญปริมาณ
ดัชนีทั้งหมด →หน่วยฐาน SI ทั้งเจ็ด
กรดหยดเดียวเปลี่ยนสีน้ำผลไม้ เกลือย้อมสีเปลวไฟ น้ำแข็งตัวเมื่อถูกเคาะ ข้างใต้คือทุกหน้าของ Simetrium เรียงตามสาขาและตามลำดับอักษร
เปิดดัชนี →