Ohm (Ω)

ohm

Ohm er en avledet SI-enhet for resistans (elektrisk motstand). Symbolet for ohm er Ω (stor omega), og enheten er oppkalt etter den tyske fysikeren Georg Simon Ohm.

En ohm er definert som resistansen mellom to punkter på en leder når det ved en spenningsforskjell på en volt (V) mellom punktene går en strøm på en ampere (A) i ledningen. Uttrykt i andre SI-enheter er:

• Ω = V/A = 1/S = V²/W

Symbolet S står for siemens, som er SI-enheten for konduktans og W for watt, som er SI-enheten for effekt. Uttrykt i grunnenhetene i SI er:

• Ω = kg·m²·s^-3·A^-2 (der kg er kilogram, m er meter og s er sekund)

Fra 1990 er internasjonal standard for måling av resistans fastsatt ved at von Klitzing-konstanten R_K = h/e² (der h er Plancks konstant og e elementærladningen) er satt lik 25 812,807 Ω.

Enheten ohm ble først foreslått av James Clerk Maxwell i 1868 som en praktisk enhet for resistans, lik resistansen i en kvikksølvsøyle med lengde 1 meter og tverrsnitt 1 kvadratmillimeter. Enheten tilsvarte omtrent 10⁹ elektromagnetiske CGS-enheter. I 1881 ble ohm = 10⁹ CGS-enheter godkjent av Den 1. internasjonale elektriske kongress som praktisk enhet for resistans (se målenheter for elektrisitet). Definisjonen gav en teoretisk verdi som var vanskelig å bestemme eksperimentelt. Som standard for måling av resistans fastsatte derfor Den 4. internasjonale elektriske kongress i 1893 en internasjonal ohm lik resistansen i en kvikksølvsøyle med tverrsnitt 1 kvadratmillimeter og lengde 1063 millimeter ved 0 grader celsius. Verdien skulle innenfor en usikkerhet på 10^–4 stemme med den teoretiske, som ble kalt absolutt ohm. Med bedre måleteknikk ble det etter hvert påvist at den internasjonale ohm var 1,000495 ganger den absolutte.

I 1946 vedtok Den internasjonale komité for mål og vekt (CIPM, se CGPM) at internasjonal ohm ikke lenger skulle brukes. Definisjonen som da ble vedtatt og som er gjengitt ovenfor, faller sammen med definisjonen av absolutt ohm. Forandringen gjorde det nødvendig å anskaffe nye standarder basert på nøyaktige målinger av ampere og volt. Som vanlige standarder bruktes spoler av manganintråd. Usikkerheten i standardene var av størrelse 10^–6.

Oppdagelsen av den kvantifiserte Hall-effekten (se Klaus von Klitzing) gjorde det mulig å foreta presise målinger av von Klitzing-konstanten direkte med meget stor reproduserbarhet, og å bruke den som referanse ved bestemmelse av resistans. Spenning kunne på lignende måte bestemmes ved den såkalte Josephsen-konstanten, K_J = 2h/e (se volt). Ved å sammenholde resultatene for målinger av R_K og K_J kunne absoluttverdiene av dem fastlegges mye nøyaktigere enn det kunne gjøres ved direkte bestemmelse av ampere. I 1988 besluttet derfor CIPM at de beste verdiene for R_K og K_J fra 1990 skulle benyttes ved godkjenning av målestandarder for ohm og volt. Usikkerheten i verdien av R_K var regnet som mindre enn 2·10^–7, og reproduserbarheten bedre enn 10^–8. Den nye normalverdien for ohm var 1,000002 ganger den gamle. I vedtaket er det forutsatt at fastsettelsen av verdiene for R_K og K_J ikke skal føre til noen endring i definisjonene av SI-enhetene, heller ikke i verdien av den magnetiske konstanten μ_0, som inngår i definisjonen av ampere og dermed også av ohm og volt. Det er antatt at en endring av de vedtatte verdiene ikke blir aktuell i overskuelig fremtid.

• resistans
• SI-systemet

Ohm er en måleenhet for elektrisk resistans, som har symbolet R. Ohm er en avledet SI-enhet, og betegnes ofte med symbolet Ω.

Enheten ohm er avledet fra to andre størrelser:

• elektrisk spenning U med benevnelsen V for volt (en avledet SI-enhet) og
• elektrisk strøm I som benevnes med A for ampere (en SI grunnenhet)

Sammenhengen er gitt av

i = u / r {\displaystyle i=u/r}

Enheten ohm har fått navn etter den tyske fysikeren Georg Simon Ohm, som oppdaget at forholdet mellom spenning og strøm i metalliske ledere er en konstant for konstant temperatur (Ohms lov).

Impedans er en utvidelse av begrepet resistans og kan kalles vekselstrømsmotstand. En impedans er sammensatt av en resistans og en reaktans. Reaktansen kan være negativ eller positiv, og kalles da henholdsvis kapasitans og induktans, som igjen er virkningene av henholdsvis en kondensator (kapasitet) eller en spole (induktivitet).

Resistans, impedans, reaktans, kapasitans og induktans benevnes alle med enheten ohm eller Ω.