オームまたはオームは、国際単位系(SI)に属する電気抵抗の測定単位で、広く科学や工学で使用されます。ドイツの物理学者ゲオルクサイモンオーム(1789-1854)にちなんで名付けられました。
オームはミュンヘン大学の教授兼研究者であり、電気と磁気への彼の多くの貢献の中で、導体を通る電圧と電流の関係による抵抗の定義があります。
図1.回路の一部を形成するさまざまな抵抗。出典:ウィキメディア・コモンズ。
この関係はオームの法則として知られ、通常は次のように表されます。
R =ΔV/ I
Rが電気抵抗を表す場合、ΔVはボルト(V)単位の電圧、Iはアンペア(A)単位の電流で、すべてSI単位です。
したがって、ギリシャ語の文字Ωでも同じように表示される1オームは、1 V / Aに相当します。これは、特定の導体に1 Vの電圧を設定すると1 Aの電流が発生する場合、その導体の抵抗は1Ωであることを意味します。
電気抵抗は非常に一般的な回路要素であり、集積回路の一部であれ個別であれ、電流を適切に制御するためにさまざまな方法で使用されています。
電気抵抗の測定
図5.抵抗の単位にちなんで名付けられたゲオルクサイモンオームは1789年にバイエルン州で生まれ、電気、音響、光波の干渉に大きく貢献しました。出典:ウィキメディア・コモンズ。
抵抗は、アナログバージョンとデジタルバージョンの両方があるメーターであるマルチメーターを使用して測定されます。最も基本的なものは直流電圧と直流電流を測定しますが、追加機能を備えたより洗練されたデバイスがあります。抵抗を測定するために使用される場合、それらは抵抗計または抵抗計と呼ばれます。このデバイスの使い方は非常に簡単です。
-中央のセレクターは抵抗を測定する位置に配置され、計器が複数ある場合は、Ω記号で識別されるスケールの1つを選択します。
-測定する抵抗を回路から抽出します。これが不可能な場合は、電源をオフにする必要があります。
-抵抗は機器のチップまたはプローブ間に配置されます。極性は関係ありません。
-値はデジタルディスプレイで直接読み取られます。計器がアナログの場合、右から左に読み取られるΩ記号が付いた目盛りが付いています。
次の図(番号2)には、デジタルマルチメーターとそのプローブまたはチップが示されています。モデルには、抵抗を測定するための単一のスケールがあり、矢印で示されています。
図2.デジタルマルチメーター。出典:Pixabay。
商用の電気抵抗の値は、その外側のカラーバンドコードで表されることがよくあります。たとえば、図1の抵抗には、赤、紫、金、黄、および灰色のバンドがあります。以下に示すように、各色には公称値を示す数値の意味があります。
抵抗器のカラーコード
次の表は、抵抗器のカラーコードを示しています。
表1。
メタリックバンドが右側にあることを考慮して、コードは次のように使用されます。
-最初の2色は左から右に抵抗値を示します。
-3番目の色は、10のべき乗を示します。
-そして、4番目は、製造元によって設定された許容誤差を示します。
抵抗値の例
例として、まず図1の左側にあるフォアグラウンドの抵抗器を見てみましょう。表示されている色の順序は、グレー、赤、赤、金です。金または銀のバンドが右側にある必要があることに注意してください。
灰色は8、赤は2、乗数は赤で10 2 = 100に等しく、最後に許容値は5%を表す金です。したがって、抵抗は82 x 100Ω= 8200Ωです。
5%の許容誤差であるため、オームで8200 x(5/100)Ω= 410Ωと同等です。したがって、抵抗値は8200-410Ω= 7790Ωと8200 + 410Ω= 8610Ωの間になります。
カラーコードを使用すると、抵抗の公称値または工場出荷時の値が得られますが、測定をより正確に行うには、前に説明したようにマルチメータで抵抗を測定する必要があります。
次の図の抵抗の別の例:
図3.抵抗Rでのカラーコードの使用。出典:Wikimedia Commons。
我々は、抵抗Rのために以下た赤(= 2)、紫(= 7)、緑色(乗算10によって5)、図中の抵抗Rは27×10であるので、5 Ω。公差バンドは銀である:×10 27 5 X(10/100)Ω= 27×10 4 Ω。上記の結果を表す1つの方法は、27 x 10 4から30 x 10 4に丸めることです。
最も使用される接頭辞
電気抵抗の値は常に正であり、非常に広い範囲にあります。このため、10の累乗は、その値と接頭辞を表すために広く使用されています。最も一般的なものは次のとおりです。
表2。
この表記によれば、前の例の抵抗は(2.7±0.3)MΩです。
導体の抵抗
抵抗器はさまざまな材料でできており、既知のように、導体が電流の流れに対して持っている反対の尺度であり、すべての材料が同じように伝導するわけではありません。導体と見なされる材料の間でも違いがあります。
抵抗はいくつかの特性に依存しますが、最も重要なものは次のとおりです。
-導体の形状:断面の長さと面積。
-材料の抵抗率:材料が電流の通過に対して提示する反対を示します。
-温度:材料の内部秩序が減少し、電流キャリアが通過を妨げられるため、抵抗率と抵抗が温度とともに増加します。
一定の断面の導体の場合、特定の温度での抵抗は次の式で与えられます。
R =ρ(ℓ/ A)
ρは問題の温度での材料の抵抗率であり、実験的に決定されます。ℓは導体の長さ、Aは断面積です。
図4.導体の抵抗。出典:ウィキメディア・コモンズ。
運動が解決されました
銅の抵抗率は1.7×10であることを知って、0.32ミリメートル及び長さ15cm半径の銅線の抵抗を見つける-8 Ω.m.を
解決
抵抗率が国際システムの単位であることを考えると、最も適切なのは、断面積と長さをこれらの単位で表し、前のセクションの式に代入することです。
半径= 0.32 mm = 0.32×10 -3 m
A =π(半径2)=π(0.32×10 -3 m)2 = 3.22 x 10 -7 m 2
ℓ= 15 cm = 15 x 10 -2 m
R =ρ(ℓ/ A)= 1.7×10 -8 Ω.mx(15×10 -2 M / 3.22×10 -7 M 2)= 7.9×10 -3 Ω= 7.9 Mオーム。
参考文献
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