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Ohm (Ω) Unidad Definición

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El ohmio (Ω) es la unidad de SI derivada de resistencia eléctrica , nombrada después del físico alemán Georg Simon Ohm. Aunque se desarrollaron varias unidades estándar de derivación empíricamente para expresar resistencia eléctrica en relación con la práctica de telegrafía temprana, la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia propuso una unidad derivada de las unidades existentes de masa, longitud y tiempo y de un tamaño conveniente para el trabajo práctico. Como 1861. La definición de Ohm ha sido revisada varias veces. A partir de 2020, esa definición se expresa en términos del efecto cuantum hall .

Descripción general

The ohm is defined as an electrical resistance between two points of a conductor when a constant potential difference of one volt, applied to these points, produces in the conductor a current of one ampere, the conductor not being the seat of any electromotive force.

The ohm is equal to: Ω = VA = 1S = WA2 = V2W = sF = Hs = J ∙ sC2 = kg ∙ m2s ∙ A2 = kg ∙ m2s3 ∙ A2. Where the following units appear: volt (V), ampere (A), siemens (S), watt (W), second (s), farad (F), henry (H), joule (J), coulomb (C), kilogram (kg), and meter (m).

En muchos casos, la resistencia de un conductor en los OHMS es aproximadamente constante dentro de un cierto rango de voltajes, temperaturas y otros parámetros. Estos se llaman resistencias lineales. En otros casos, la resistencia varía (como con los termistores). Una vocal de las unidades prefijadas Kiloohm y Megaohm se omite comúnmente, produciendo kilohm y megohm. En circuitos de corriente alterna, impedancia eléctrica también se mide en ohmios. Después de la redefinición de 2019 de las unidades de base SI, en la que el amperio y el kilogramo se redefinieron en términos de constantes fundamentales , el ohm también se define en términos de estas constantes.

Historia

El rápido aumento de la electrotecnología en la última mitad del siglo XIX creó una demanda de un sistema racional, coherente, coherente e internacional de unidades para cantidades eléctricas. Los telegráficos y otros primeros usuarios de electricidad en el siglo XIX necesitan una unidad de medición estándar práctica para la resistencia. La resistencia se expresó a menudo como un múltiplo de la resistencia de una longitud estándar de alambres de telégrafos. Diferentes agencias usaban diferentes bases para un estándar, por lo que las unidades no eran fácilmente intercambiables. Las unidades eléctricas definidas de esta manera no formaban parte de un sistema coherente con las diversas unidades para la energía, la masa, la longitud y el tiempo, lo que requiere que se usen factores de conversión en los cálculos relacionados con la energía o el poder de la resistencia.

Se pueden elegir dos métodos diferentes para establecer un sistema de unidades eléctricas. Varios artefactos, como una longitud del cable o una célula electroquímica estándar, podrían especificarse como las cantidades definidas de producción de resistencia, voltaje, etc. Alternativamente, las unidades eléctricas se pueden relacionar con las unidades mecánicas definiendo, por ejemplo, una unidad de corriente que proporciona una fuerza específica entre dos cables, o una unidad de carga que le da una unidad de fuerza entre dos cargos de unidad. Este último método garantiza la coherencia con las unidades de energía. Definición de una unidad para la resistencia que es coherente con unidades de energía y tiempo en efecto también requiere unidades definitorias para potencial y corriente. Es deseable que una unidad de potencial eléctrico obligue a una unidad de corriente eléctrica a través de una unidad de resistencia eléctrica, realizando una unidad de trabajo en una unidad de tiempo, de lo contrario, todos los cálculos eléctricos requerirán factores de conversión.

Dado que las llamadas unidades absolutas de carga y corriente se expresan como combinaciones de unidades de masa, longitud y tiempo, análisis dimensional de las relaciones entre el potencial, la corriente y la resistencia muestran que la resistencia se expresa en unidades de longitud por tiempo (una velocidad). Algunas definiciones tempranas de una unidad de resistencia, por ejemplo, definieron una resistencia de la unidad como un cuadrante de la Tierra por segundo. El sistema de unidades absolutas relacionadas con las cantidades magnéticas y electrostáticas a las unidades de base métricas de masa, tiempo y longitud. Estas unidades tenían la gran ventaja de simplificar las ecuaciones utilizadas en la solución de problemas electromagnéticos y eliminó los factores de conversión en los cálculos sobre las cantidades eléctricas. Sin embargo, el centímetro-gramo-segundo, CGS, las unidades resultó tener tamaños imprácticos para mediciones prácticas.

Se propusieron diversos estándares de artefactos como la definición de la unidad de resistencia. En 1860, Werner Siemens (1816-1892) publicó una sugerencia para un estándar de resistencia reproducible en PogGendorffs Annalen der Physik y Chemie. Propuso una columna de mercurio puro, de una sección transversal de milímetro cuadrada, un metro de largo: Siemens Mercury Unit . Sin embargo, esta unidad no era coherente con otras unidades. Una propuesta fue diseñar una unidad basada en una columna de mercurio que sería coherente. En efecto, ajustando la longitud para hacer la resistencia un ohm. No todos los usuarios de unidades tenían los recursos para llevar a cabo experimentos de metrología a la precisión requerida, por lo que se requirieron normas de trabajo sobre la definición física.

In 1861, Latimer Clark (1822–1898) and Sir Charles Bright (1832–1888) presented a paper at the British Association for the Advancement of Science meeting suggesting that standards for electrical units be established and suggesting names for these units derived from eminent philosophers, Ohma, Farad and Volt. The BAAS in 1861 appointed a committee including Maxwell and Thomson to report upon standards of electrical resistance. Their objectives were to devise a unit that was of convenient size, part of a complete system for electrical measurements, coherent with the units for energy, stable, reproducible, and based on the French metrical system. In the third report of the committee, 1864, the resistance unit is referred to as B.A. unit, or Ohmad. By 1867 the unit is referred to as simply ohm. The B.A. ohm was intended to be 109 CGS units but owing to an error in calculations the definition was 1.3% too small. The error was significant for preparation of working standards. On September 21, 1881 the Congrès internationale des électriciens (international conference of electricians) defined a practical unit of ohm for the resistance, based on CGS units, using a mercury column 1 sq. mm. in cross-section, approximately 104.9 cm in length at 0 °C, similar to the apparatus suggested by Siemens.

Un OMM legal, un estándar reproducible, fue definido por la Conferencia Internacional de Electricistas en París en 1884 como la resistencia de una columna de mercurio de peso específico y 106 cm de largo. Este fue un valor de compromiso entre la Unidad B. A. A. (equivalente a 104,7 cm), la unidad SIEMENS (100 cm por definición) y la unidad CGS. Aunque se llama legal, esta norma no fue adoptada por ninguna legislación nacional. El OMM internacional fue recomendado por una resolución unánime en el Congreso Eléctrico Internacional 1893 en Chicago. La unidad se basó en el ohmio igual a 10 unidades de resistencia a 10 9 . Sistema de unidades electromagnéticas. El OMM internacional está representado por la resistencia ofrecida a una corriente eléctrica invariable en una columna de mercurio de área de sección transversal constante 106.3 cm de longitud de masa 14.4521 gramos y 0 ° C. Esta definición se convirtió en la base de la definición legal del ohm en varios países. En 1908, esta definición fue adoptada por representantes científicos de varios países de la Conferencia Internacional de Unidades y Normas Eléctricas en Londres. La norma de la columna Mercury se mantuvo hasta la Conferencia General de 1948 sobre Pesos y Medidas, en las que se redefinió el OHM en términos absolutos en lugar de como un estándar de artefacto. A finales del siglo XIX, las unidades eran bien entendidas y consistentes. Las definiciones cambiarían con poco efecto en usos comerciales de las unidades. Los avances en la metrología permitieron que las definiciones se formulen con un alto grado de precisión y repetibilidad.

La siguiente tabla enumera algunas de las unidades históricas de resistencia:

Unidad

Definición

Valor en B.A. Ohms

Comentarios

Pie Absolute / segundo × 10 7

Usando unidades imperiales

0.3048

Considerado obsoleto incluso en 1884

La unidad de Thomson

Usando unidades imperiales

0.3202

100 millones de pies / segundo, considerado obsoleto incluso en 1884

Unidad de cobre jacobi

Un alambre de cobre específico de 25 pies de largo peso 345 granos

0.6367

Utilizado en 1850s

La unidad absoluta de Weber × 10 7

Basado en el medidor y el segundo

0.9191

SIEMENS MERCURY UNIDAD

1860. Una columna de mercurio puro

0.9537

100 cm y 1 mm 2 sección transversal en 0 ° C

Asociación Británica (B.A.) "Ohm"

1863

1.000

Las bobinas estándar depositadas en el Observatorio de Kew en 1863

Digney, Breguet, Suiza

9.266–10.420

Alambre de hierro de 1 km de largo y 4 cuadrados mm de sección transversal

Matthiessen

13.59

Una milla de alambre de cobre recocido puro de 1/16 de pulgada de diámetro a 15.5 y # 176; C

Varilla

25.61

Una milla de alambre de cobre especial de 1/16 pulgada de diámetro

Milla alemana

57.44

Una milla alemana (8,238 yardas) de alambre de hierro 1 / 6th pulgada de diámetro

Abohm

10-9

Unidad absoluta electromagnética en unidades centímetros-gram-segundo

Statohm

8.987551787 × 1011

Unidad absoluta electrostática en unidades centímetros-gram-segundo

Realización de Estándares

El método de la columna de Mercurio para realizar una norma física Ohm resultó ser difícil de reproducir, debido a los efectos de la sección transversal no constante del tubo de vidrio. Se construyeron varias bobinas de resistencia por la Asociación Británica y otras, para servir como estándares de artefactos físicos para la unidad de resistencia. La estabilidad y la reproducibilidad a largo plazo de estos artefactos fueron un campo de investigación en curso, ya que se detectaron y analizaron los efectos de la temperatura, la presión del aire, la humedad y el tiempo en las normas. Los estándares de artefactos aún se utilizan, pero los experimentos de metrología relacionan los inductores y condensadores dimensionados con precisión, proporcionaron una base más fundamental para la definición del ohm. Desde 1990, el efecto Quantum Hall se ha utilizado para definir el ohmio con alta precisión y repetibilidad. Los experimentos Quantum Hall se utilizan para verificar la estabilidad de las normas de trabajo que tienen valores convenientes para la comparación. Después de la redefinición de 2019 de las unidades base SI, en la que el amperio y el kilogramo se redefinieron en términos de constantes fundamentales, el OHM ahora también se define en términos de estas constantes.

Símbolo

El símbolo Ω Se sugirió, debido al sonido similar de Ohm y Omega, por William Henry Preece en 1867. En los documentos impresos antes de la Segunda Guerra Mundial, el símbolo de la unidad a menudo consistía en el omega en minúscula elevado (ω), de tal manera que 56 Ω fue escrito como 56 ω . Históricamente, algunas aplicaciones de software de edición de documentos han utilizado el tipo de letra de símbolo para representar el carácter y # 937;. Cuando no se admite la fuente, se muestra una W en su lugar (10 W en lugar de 10 y # 937 ;, por ejemplo). Como W representa el vatio, la unidad SI de potencia , esto puede conducir a la confusión, lo que hace que el uso del símbolo correcto sea preferible.

Donde el conjunto de caracteres se limita a ASCII, la norma IEEE 260.1 recomienda sustituir el símbolo Ohm para Ω. En la industria electrónica, es común usar el personaje R en lugar del Ω símbolo, por lo tanto, un 10 Ω La resistencia puede estar representada como 10R. Este es el código BST estándar BST 1852. Se utiliza en muchos casos donde el valor tiene un lugar decimal. Por ejemplo, 5.6 Ω se enumera como 5R6. Este método evita pasar por alto el punto decimal, que puede no ser procesado de manera confiable en los componentes o al duplicar documentos.

Conversiones

The siemens (S) is the SI derived unit of electric conductance and admittance, also known as the mho (ohm spelled backwards, symbol is ℧). It is the reciprocal of resistance in ohms (Ω).

Poder en función de la resistencia

The power dissipated by a resistor may be calculated from its resistance, and the voltage or current involved. The formula is a combination of Ohm's law and Joule's law where: P = V ∙ I = V2R = I2 ∙ R. Where:

  • P es el potencia

  • R es la resistencia

  • V es el voltaje a través de la resistencia

  • I es la corriente a través de la resistencia

A linear resistor has a constant resistance value over all applied voltages or currents. Many practical resistors are linear over a useful range of currents. Non-linear resistors have a value that may vary depending on the applied voltage (or current). Where alternating current is applied to the circuit (or where the resistance value is a function of time), the relation above is true at any instant but calculation of average power over an interval of time requires integration of instantaneous power over that interval.

Dado que el OHM pertenece a un sistema coherente de unidades , cuando cada una de estas cantidades tiene su unidad de SI correspondiente (vatio para P, Ohm para R, Volt for V y Ampere para I, esta fórmula sigue siendo válida numérica Cuando se usan estas unidades (y se piensa que se cancelan u omiten).

Other Electric Resistance Unit Definitions

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Descargo de responsabilidad

Aunque se ha hecho todo lo posible para probar este convertidor de la unidad, no debemos ser responsables de cualquier daño especial, incidental, indirecto o consecuente de cualquier tipo que surja o en relación con el uso de cualquiera de las herramientas de convertidor. y la información obtuvo de este sitio web. Este convertidor de la unidad se proporciona como un servicio para usted, utilícelo a su propio riesgo. No utilice los cálculos para nada donde la pérdida de vida, el dinero, la propiedad, etc. podría resultar de conversiones unidades inexactas.

Para obtener más información: consulte nuestra Descargo de responsabilidad completo .

Fuentes

“Ohm.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 June. 2020, en.wikipedia.org/wiki/Ohm.

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