Ôm
Georg Ohm dạy toán ở một trường gymnasium tại Köln, buổi tối thì đo dòng điện trong các sợi dây. Pin thời ấy chóng cạn, nên năm 1826 ông dùng cặp nhiệt điện: một mối hàn nhúng trong nước sôi, mối kia trong nước đá đang tan. Nó cho hiệu điện thế ổn định. Ohm thay những sợi dây dài ngắn khác nhau và quan sát kim nam châm phía trên dây lệch đi bao nhiêu.
Năm 1827, ông mô tả định luật: cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế và tỉ lệ nghịch với điện trở. Cuốn sách bị đón nhận lạnh nhạt, phải mười lăm năm sau Ohm mới được công nhận. Một ôm là điện trở mà ở đó hiệu điện thế 1 V đẩy dòng điện 1 A. Dây đốt của ấm đun khoảng 26 Ω, điện trở trên bảng mạch cỡ hàng nghìn ôm.
| Ký hiệu | Ω |
| Định nghĩa | vôn trên ampe · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| Giá trị tham chiếu | R_K — 25 812,807 45 Ω · ôm quốc tế — 1,000 49 Ω · trở kháng sóng của chân không — 376,73 Ω |
| Đưa vào | 1861, Hiệp hội Khoa học Anh · ôm quốc tế 1881 · trong SI từ năm 1960 |
| Tiêu chuẩn | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| Giá trị điển hình | 17 mΩ — một mét dây đồng 1 mm² · 26 Ω — dây đốt ấm đun · 4,7 kΩ — điện trở trên bảng mạch |
01 · Định nghĩa
Một vôn cho mỗi ampe
Điện trở R cho biết cần hiệu điện thế bao nhiêu để đẩy dòng điện một ampe qua vật dẫn. Một ôm là một vôn trên ampe. Electron trong kim loại liên tục va chạm với các nguyên tử dao động của mạng tinh thể và truyền năng lượng cho chúng. Vì thế dây có dòng điện chạy qua sẽ nóng lên.
Điện trở của dây tăng theo chiều dài và giảm theo độ dày. Nó còn phụ thuộc vào vật liệu: nicrom cản trở mạnh gấp 65 lần đồng. Ở kim loại, điện trở tăng khi bị nung nóng, còn ở than thì giảm đi một chút.
Cách đọc điện trở qua các vạch màu
Trên một điện trở nhỏ không in được chữ số, nên giá trị được vẽ bằng các vòng màu. Hai vạch đầu là chữ số, vạch thứ ba là hệ số nhân, vạch thứ tư, nằm tách riêng, là dung sai. Đen là 0, nâu 1, đỏ 2, và cứ thế theo cầu vồng đến trắng 9. Hãy chọn màu, giá trị cùng giới hạn dung sai sẽ hiện ra bên dưới.
Điện trở của dây dẫn bằng điện trở suất của vật liệu nhân với chiều dài rồi chia cho tiết diện. Một trăm mét dây đồng tiết diện 1 mm² có điện trở 1,7 Ω. Dây đốt của ấm đun 2 kW ở 230 V khoảng 26 Ω: người ta làm nó bằng nicrom, mảnh và ngắn.
Khi nào định luật Ohm đúng, khi nào không
Bên trái là nguồn điện phòng thí nghiệm: hiệu điện thế đến 24 V, dòng điện được giới hạn ở mười ampe. Giữa hai kẹp căng một sợi dây kim loại. Dòng điện làm dây nóng lên, và vì nóng, dây võng xuống, đỏ lên, vàng lên và có thể chảy ra. Bên phải, kính lúp cho thấy bên trong: các chấm tím là nguyên tử mạng tinh thể, kim loại càng nóng chúng rung càng mạnh; các chấm xanh ngọc là electron, chớp sáng là một va chạm. Có thể nhúng dây vào nước: ở đó dây không nóng quá 100 °C. Thời gian trong cảnh được tăng tốc bốn lần.
Thay đổi hiệu điện thế và xem dây nóng lên thế nào.
02 · Quy đổi
| Đơn vị | Giá trị | Gặp ở đâu |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Dây tóc bóng đèn 60 W khi nóng có điện trở khoảng 880 Ω, còn khi nguội thì nhỏ hơn mười ba lần.
Siemens là đại lượng nghịch đảo: điện dẫn 1 S nghĩa là điện trở 1 Ω, còn 1 mS là 1 kΩ.
Chất siêu dẫn có điện trở đúng bằng không: dòng điện trong một vòng làm từ nó chạy hàng năm trời mà không cần nguồn.
03 · Bậc độ lớn
04 · Dụng cụ đo
05 · Quy tắc viết
06 · Các đơn vị lân cận
07 · Phần lịch sử
Ôm quốc tế năm 1893 là điện trở của một cột thủy ngân dài 106,3 cm, khối lượng 14,4521 g ở 0 °C, tức là tiết diện khoảng 1 mm². Người ta dùng thủy ngân vì nó dễ tinh chế và có thể rót vào ống theo cùng một cách ở bất kỳ phòng thí nghiệm nào. Về sau mới biết ôm này lớn hơn ôm ngày nay 0,049 %.
Từ năm 1990, ôm được duy trì nhờ hiệu ứng Hall lượng tử. Trong một màng mỏng đặt trong từ trường mạnh và ở nhiệt độ cực thấp, điện trở Hall dừng lại trên những bậc phẳng R_K/i. Hằng số von Klitzing R_K = h/e² bằng 25 812,807 45 Ω, và từ năm 2019 con số này là chính xác.
Danh mục đại lượng
toàn bộ chỉ mục →Bảy đơn vị cơ sở của SI
Một giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.
Mở chỉ mục →