Ohm
Georg Ohm, Köln'deki bir lisede matematik öğretiyor, akşamları da tellerdeki akımı ölçüyordu. O dönemin pilleri çabuk tükeniyordu, bu yüzden 1826'da bir termokupl kullandı: bir eklem kaynar suda, diğeri eriyen buzda. Termokupl sabit bir gerilim veriyordu. Ohm farklı uzunlukta teller takıyor ve telin üstündeki pusula iğnesinin ne kadar saptığına bakıyordu.
1827'de yasayı tanımladı: akım gerilimle doğru, dirençle ters orantılıdır. Kitap soğuk karşılandı; Ohm'un değeri ancak on beş yıl kadar sonra anlaşıldı. Bir ohm, 1 V gerilimin 1 A akım geçirdiği dirençtir. Su ısıtıcısının rezistansı yaklaşık 26 Ω, devre kartındaki bir direnç ise binlerce ohm.
| Gösterim | Ω |
| Tanım | amper başına volt · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| Referans değerler | R_K — 25 812,807 45 Ω · uluslararası ohm — 1,000 49 Ω · boşluğun dalga empedansı — 376,73 Ω |
| Getirildi | 1861, Britanya Bilim Derneği · uluslararası ohm 1881 · 1960'tan beri SI'da |
| Standartlar | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| Tipik değerler | 17 mΩ — 1 mm² kesitli bir metre bakır tel · 26 Ω — su ısıtıcısı rezistansı · 4,7 kΩ — devre kartındaki direnç |
01 · Tanım
Her amper için bir volt
R direnci, bir iletkenden bir amper akım geçirmek için ne kadar gerilim gerektiğini gösterir. Bir ohm, amper başına bir volttur. Metaldeki elektronlar, kafesin titreşen atomlarıyla sürekli çarpışır ve onlara enerji aktarır. Bu yüzden akım taşıyan tel ısınır.
Telin direnci uzunlukla artar, kalınlıkla azalır. Malzemeye de bağlıdır: nikrom, bakırdan 65 kat daha fazla direnç gösterir. Metallerde direnç ısındıkça artar, karbonda ise biraz azalır.
Bir direnç bantlarından nasıl okunur
Küçük bir direncin üzerine rakam basılamaz, bu yüzden değeri halkalarla çizilir. İlk iki bant rakamdır, üçüncüsü çarpan, onlardan ayrı duran dördüncüsü ise toleranstır. Siyah 0, kahverengi 1, kırmızı 2 demektir ve gökkuşağı boyunca beyaza, yani 9'a kadar gider. Renkleri seçin, aşağıda değer tolerans sınırlarıyla birlikte belirir.
Telin direnci, malzemenin özdirencinin uzunlukla çarpılıp kesite bölünmesine eşittir. 1 mm² kesitli yüz metre bakır tel 1,7 Ω'dur. 230 V'ta çalışan 2 kW'lık bir su ısıtıcısının rezistansı yaklaşık 26 Ω'dur: bunun için ince ve kısa nikrom tel kullanılır.
Ohm yasası ne zaman geçerli, ne zaman değil
Solda bir laboratuvar güç kaynağı var: gerilim 24 V'a kadar çıkar, akımı ise on amperle sınırlar. İki kıskaç arasına bir tel gerilmiş. Akım onu ısıtır; ısıdan tel sarkar, kızarır, sararır ve eriyebilir. Sağda bir büyüteç içeride olanı gösterir: mor noktalar kafes atomlarıdır, metal ne kadar sıcaksa o kadar şiddetli titreşirler; turkuaz olanlar elektronlardır, parlama ise bir çarpışmadır. Teli suya daldırabilirsiniz: orada 100 °C'nin üstüne ısınmaz. Sahnede zaman dört kat hızlandırılmıştır.
Gerilimi değiştirin ve telin nasıl ısındığını izleyin.
02 · Dönüşüm
| Birim | Değer | Nerede karşılaşılır |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
60 W'lık bir ampulün flamanı sıcakken yaklaşık 880 Ω direnç gösterir, soğukken on üç kat daha az.
Siemens bunun tersidir: 1 S iletkenlik 1 Ω direnç, 1 mS ise 1 kΩ demektir.
Süperiletkenin direnci tam olarak sıfırdır: ondan yapılmış bir halkadaki akım, kaynak olmadan yıllarca dolaşır.
03 · Büyüklük mertebeleri
04 · Ölçüm aletleri
05 · Yazım kuralları
06 · Komşu birimler
07 · Tarihsel bölüm
1893 tarihli uluslararası ohm, 0 °C'de 106,3 cm uzunluğunda ve 14,4521 g kütlesinde, yani yaklaşık 1 mm² kesitli bir cıva sütununun direncidir. Cıva seçilmişti, çünkü kolayca arıtılabiliyor ve her laboratuvarda bir tüpe aynı şekilde doldurulabiliyordu. Sonradan bu ohmun bugünkünden 0,049 % büyük olduğu anlaşıldı.
1990'dan beri ohm, kuantum Hall etkisiyle korunur. Güçlü manyetik alanda ve derin soğukta ince bir filmde Hall direnci düzgün R_K/i basamaklarına oturur. Von Klitzing sabiti R_K = h/e², 25 812,807 45 Ω'a eşittir ve 2019'dan beri bu sayı kesindir.
Büyüklük kataloğu
tüm dizin →SI’nin yedi temel birimi
Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.
Dizini aç →