Ом

Ом (симбол: Ω) — изведена SI-единица за електричен отпор, именувана по германскиот физичар Георг Симеон Ом. Иако неколку емпириски изведени стандардни единици за изразување на електричен отпор биле развиени во врска со првите примени во телеграфијата, Британската асоцијација за унапредување на науката уште од 1861 година предложила единица изведена од постоечки единици за маса, должина и време и од соодветна големина за практична работа. Дефиницијата за ом била ревидирана неколкупати. Денешната дефиниција за ом била изведена од квантниот Холов ефект.

ом
Лабораториски стандарден отпорник од еден ом.
Информации за мерката
Мерен систем	Изведена SI-единица
Единица за	Електричен отпор
Ознака	Ω
Именувана по	Георг Симеон Ом
Во SI основни единици:	kg⋅m2⋅s−3⋅A−2

Дефиниција

Мултиметар, покрај другите работи, може да се користи за мерење отпор во омови.

Ом се дефинира како електричен отпор помеѓу две точки на спроводник кога постојана потенцијална разлика од еден волт во спроводникот произведува струја од еден ампер. Спроводникот не е место на која било електромоторна сила.^[1]

${\displaystyle \Omega ={\dfrac {\text{V}}{\text{A}}}={\dfrac {1}{\text{S}}}={\dfrac {\text{W}}{{\text{A}}^{2}}}={\dfrac {{\text{V}}^{2}}{\text{W}}}={\dfrac {\text{s}}{\text{F}}}={\dfrac {{\text{J}}{\cdot }{\text{s}}}{{\text{C}}^{2}}}={\dfrac {{\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}}{{\text{s}}{\cdot }{\text{C}}^{2}}}={\dfrac {\text{J}}{{\text{s}}{\cdot }{\text{A}}^{2}}}={\dfrac {{\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{3}{\cdot }{\text{A}}^{2}}}}$

каде што се појавуваат следните единици: волт (V), ампер (A), сименс (S), ват (W), секунда (s), фарад (F), џул (J), килограм (kg), метар (m), и кулон (C).

Во некои случаи отпорот на спроводник во омови е приближно константен во рамките на одреден опсег на напони, температури и други параметри. Тие се нарекуваат линеарни отпорници. Во други случаи отпорот варира (на пример, термистори).

Во алтернативни струјни кола, електричната импеданса исто така се мери во омови.

Претворање

Сименс (симбол: S) е изведена SI-единица за електричен отпор и адмитанса, позната како мо (ом наопаку, симбол: ℧); таа е реципрочна вредност на отпорот во омови (Ω).

Моќноста како функција на отпорот

Моќноста потрошена од отпорник може да се пресмета од отпорот и напонот или струјата кои се вклучени. Формулата е комбинација од Омовиот закон и Првиот Џулов закон:

${\displaystyle P=V\cdot I={\frac {V^{2}}{R}}=I^{2}\cdot R}$

каде

P е моќност

R е отпор

V е напонот на краевите на отпорникот

I е јачината на струјата низ отпорникот

Линеарниот отпорник има постојана вредност на отпорот покрај сите применети напони или струи; во пракса голем број отпорници се линеарни во определен корисен опсег на струи. Нелинеарни отпорници имаат вредност што може да варира зависно од употребениот напон (или струја). Каде што наизменична струја е применета во колото (или кога вредноста на отпорот е временска функција), релацијата погоре е вистинита во кој било момент, но пресметка на просечна моќност во временски интервал побарува интеграција на „моменталната“ моќност во тој интервал.

Бидејќи омот припаѓа на кохерентниот систем на единици, кога секој од овие квантитети има своја соодветна SI-единица ( P за ват, R за ом, V за волт и I за ампер) оваа формула останува валидна бројчено кога се користени овие единици.

Историја

Рапидниот пораст на електротехнологијата во втората половина од 19 век создал потреба од рационален, кохерентен, доследен и интернационален систем на единици за електрични големини. На телеграфите и другите први корисници на електрична енергија во 19 век им била потребна практична стандардна единица за мерење на отпор. Отпорот бил често изразен како множител на отпорот на стандардна должина на телеграфски жици; различни агенции користеле различни бази за стандард, затоа единиците не биле спремни за размена. Така дефинираните електрични единици не биле во кохерентен систем со единиците за енергија, маса, должина и време, барајќи да се користат конверзни фактори во пресметки поврзани со енергија или моќност до отпор.^[2]

Бидејќи таканаречените „апсолутни“ единици за полнеж и струја се изразени како комбинации од единици за маса, должина и време, димензионална анализа од релациите помеѓу потенцијал, струја и отпор покажува дека отпорот е изразен во единици за должина во време — брзина. Некои први дефиниции за единица за отпор, на пример, дефинирале единица отпор како еден квадрант од Земјата во секунда.

Апсолутниот систем на единици ги поврзува магнетните и електростатичките големини со метрички единици за маса, време и должина. Овие единици имале голема предност во упростување на равенките користени во решавањето на електромагнетни проблеми и елиминираните конверзни фактори во пресметки за електрични големини. Меѓутоа, се покажало дека единиците сантиметар-грам-секунда, СГС, имале непрактични големини за практични мерења.

Различни стандарди за артефакти биле предложени како дефиницијата за единицата за отпор. Во 1860 година Вернер фон Сименс (1816–1892) објавил сугестија за a репродуцирачки стандард за отпор во Погендорфовиот Annalen der Physik und Chemie.^[3] Тој предложил столб од чиста жива, од еден милиметар на квадрат во пресек, еден метар долг: Сименсова живина единица (Siemens mercury unit). Сепак, оваа единица не била кохерентна со другите единици. Еден предлог бил да се измисли единица заснована на живин столб која би била кохерентна – делотворна, прилагодувајќи ја должината до отпор од еден ом. Не сите корисници на единици ги имале ресурсите за да извршат метролошки експерименти до бараната прецизност, затоа биле потребни работни стандарди замислени да се засноваат на физички дефиниции.

Во 1861 година, Латимер Кларк (1822–1898) и Чарлс Брајт (1832–1888) го претставиле својот труд на средба на Британската асоцијација за унапредување на науката ^[4] со сугестија да се воспостават стандарди за електричните единици, предлагајќи имиња за овие единици изведени од имиња на еминентни научници, 'Ома', 'Фарад' и 'Волт'. Британската асоцијација за унапредување на науката во 1861 година оформи комитет вклучувајќи ги Џејмс Кларк Максвел и Вилијам Томсон кој составил извештај за стандарди за електричен отпор.^[5] Нивните цели биле да измислат единица што била од соодветна големина, дел од комплетен систем за електрични пресметувања, кохерентна со единиците за енергија, стабилна, репродуктивна и заснована на Францускиот метрички систем.^[6] Во третиот извештај на комитетот, 1864, единицата за отпор е наведена како "B.A. единица, или Ohmad".^[7] Од 1867 единицата е наведена едноставно како Ом.^[8]

The B.A. ом требало да биде 10⁹ СГС единици но заради грешка во пресметување, дефиницијата била за 1,3% помала. Грешката била значајна за подготовка на работни стандарди.

На 21 септември 1881 година Congrès internationale d'électriciens (меѓународна конференција на електричари) дефинирале практична единица „ом“ за отпорот, заснована на СГС единици, користејќи живин столб на нула Целзиусови степени, слично на апаратот предложен од Сименс.

Легален ом, е репродуктивен стандард, бил дефиниран од Меѓународната конференција на електричари во Париз во 1884 година како отпорот на живин стоб со специфична тежина и 106 cm долг; ова било компромисна вредност помеѓу B. A. единицата (еквивалентно на 104,7 cm), единицата сименс (100 cm по дефиниција), и единиците СГС. Иако наречен „легален“, овој стандард не бил усвоен од ниедно национално законодавство. „Меѓународниот“ ом бил дефиниран како живин столб долг 106,3 cm lсо маса 14,4521 грама и 0 °C на Интернационалната Electrical Conference во 1893 година во Чикаго. Оваа дефиниција станала база за легалната дефиниција на ом во неколку држави. Во 1908 година, следната Меѓународна електричарска конференција ја потврдила оваа дефиниција. Стандардот на живиниот столб се задржал сè до 1948 година на Генералната конференција за тежина и мерка, кога омот бил редефиниран во апсолутни услови наместо како артефакт стандард.

До крајот на 19 век, единиците биле разбрани и усогласени. Дефинициите би се смениле со мал ефект врз комерцијалната употреба на единиците. Напредокот во метрологијата дозволила дефинициите да се формулираат со висок степен на прецизност и повторливост.

Симбол

Симболот Ω бил предложен од Вилијам Хенри Прис во 1867 година поради сличната звучност на ом и омега.^[9] Во документи испечатени пред Втората светска војна симболот често се состоел од мало омега како горен индекс (ω), како на пример 56 Ω било пишувано како 56^ω.

При припрема на електронски документи, некои софтверски апликации за уредување документи користеле фонт со симболи за да го прикажат знакот Ω. Ако фонтот не е поддржан, наместо омега е прикажано W ("10 W" наместо "10 Ω", на пример). A бидејќи W претставува SI-единица за моќност (ват) ова може да доведе до конфузија.

Во електронската индустрија често се користи R наместо симболот Ω, така што, отпорник од 10 Ω може да се прикаже како 10R. Ова е Британскиот стандарден код BS 1852. Користен е во многу случаи кога вредноста е во децимали. На пример, 5,6 Ω е прикажано како 5R6. Овој метод избегнува да се превиди децималната точка, којашто може нема да биде прикажана на самите компоненти или при копирање документи.

Поврзано

• Електроспроводливост

Наводи

1. BIPM SI Brochure: Appendix 1, p. 144
2. Hunt, Bruce J (1994). „The Ohm Is Where the Art Is: British Telegraph Engineers and the Development of Electrical Standards“ (PDF). Osiris. 2nd. 9: 48–63. doi:10.1086/368729. Архивирано од изворникот (PDF) на 2014-03-08. Посетено на 27 February 2014.
3. Werner Siemens (1860), „Vorschlag eines reproducirbaren Widerstandsmaaßes“, Annalen der Physik und Chemie (германски), 186 (5), стр. 1–20, Bibcode:1860AnP...186....1S, doi:10.1002/andp.18601860502
4. Clark, Latimer; Bright, Sir Charles (1861-11-09). „Measurement of Electrical Quantities and Resistance“. The Electrician. 1 (1): 3–4. Посетено на 27 February 2014.
5. Report of the Thirty-First Meeting of the British Association for the Advancement of Science; held at Manchester in September 1861. September 1861. стр. xxxix–xl.
6. Williamson, Professor A; Wheatstone, Professor C; Thomson, Professor W; Miller, Professor WH; Matthiessen, Dr. A; Jenkin, Mr. Fleeming (September 1862). Provisional Report of the Committee appointed by the British Association on Standards of Electrical Resistance. Thirty-second Meeting of the British Association for the Advancement of Science. London: John Murray. стр. 125–163. Посетено на 2014-02-27.
7. Williamson, Professor A; Wheatstone, Professor C; Thomson, Professor W; Miller, Professor WH; Matthiessen, Dr. A; Jenkin, Mr. Fleeming; Bright, Sir Charles; Maxwell, Professor; Siemens, Mr. CW; Stewart, Mr. Balfour; Joule, Dr.; Varley, Mr. CF (September 1864). Report of the Committee on Standards of Electrical Resistance. Thirty-fourth Meeting of the British Association for the Advancement of Science. London: John Murray. стр. Foldout facing page 349. Посетено на 2014-02-27.
8. Williamson, Professor A; Wheatstone, Professor C; Thomson, Professor W; Miller, Professor WH; Matthiessen, Dr. A; Jenkin, Mr. Fleeming; Bright, Sir Charles; Maxwell, Professor; Siemens, Mr. CW; Stewart, Mr. Balfour; Varley, Mr. CF; Foster, Professor GC; Clark, Mr. Latimer; Forbes, Mr. D.; Hockin, Mr. Charles; Joule, Dr. (September 1867). Report of the Committee on Standards of Electrical Resistance. Thirty-seventh Meeting of the British Association for the Advancement of Science. London: John Murray. стр. 488. Посетено на 2014-02-27.
9. Preece, William Henry (1867), „The B.A. unit for electrical measurements“, Philosophical Magazine, 33, стр. 397, Посетено на 26 February 2017

Надворешни врски

• Scanned books of Georg Simon Ohm at the library of the University of Applied Sciences Nuernberg
• Официјална брошура на SI
• NIST Special Publication 811
• History of the ohm at sizes.com Архивирано на 13 мај 2016 г.
• Историја на електричните единици.