Il ohm o ohm è l'unità di misura della resistenza elettrica appartenente al Sistema Internazionale di Unità (SI), ampiamente utilizzato nella scienza e nell'ingegneria. Prende il nome dal fisico tedesco Georg Simon Ohm (1789-1854).
Ohm era un professore e ricercatore presso l'Università di Monaco, e tra i suoi numerosi contributi all'elettricità e al magnetismo c'è la definizione di resistenza attraverso il rapporto tra tensione e corrente attraverso un conduttore.
Questa relazione è nota come legge di Ohm e di solito è espressa come:
R = ΔV / I
Dove R rappresenta la resistenza elettrica, ΔV è la tensione in volt (V) e I è la corrente in ampere (A), il tutto in unità SI..
Pertanto, 1 ohm, che è anche indicato in modo intercambiabile dalla lettera greca Ω, è uguale a 1 V / A. Significa che se l'impostazione di una tensione di 1 V su un determinato conduttore provoca una corrente di 1 A, la resistenza di quel conduttore è 1 Ω.
La resistenza elettrica è un elemento del circuito molto comune che viene utilizzato in molti modi per controllare correttamente la corrente, sia che faccia parte di un circuito integrato o individualmente..
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Le resistenze vengono misurate con l'aiuto di un multimetro, un misuratore disponibile sia in versione analogica che digitale. I più elementari misurano tensioni e correnti dirette, ma ci sono dispositivi più sofisticati con funzioni aggiuntive. Quando vengono utilizzati per misurare la resistenza, vengono chiamati ohmmetri o ohmmetri. Questo dispositivo è molto semplice da usare:
- Il selettore centrale è posto nella posizione di misura della resistenza, scegliendo una delle scale identificate con il simbolo Ω, nel caso lo strumento ne abbia più di una.
- La resistenza da misurare è ricavata dal circuito. Se ciò non è possibile, l'alimentazione deve essere interrotta.
- La resistenza è posta tra le punte o le sonde dello strumento. La polarità non ha importanza.
- Il valore viene letto direttamente dal display digitale. Se lo strumento è analogico, ha una scala contrassegnata dal simbolo Ω che si legge da destra a sinistra.
Nella figura seguente (numero 2) sono mostrati un multimetro digitale e le sue sonde o punte. Il modello ha un'unica scala per la misurazione della resistenza, indicata da una freccia.
Spesso il valore di una resistenza elettrica commerciale è espresso da un codice di banda di colore sul suo esterno. Ad esempio, i resistori nella Figura 1 hanno bande rosse, viola, dorate, gialle e grigie. Ogni colore ha un significato numerico che indica il valore nominale, come verrà mostrato di seguito.
La tabella seguente mostra i codici colore per le resistenze:
Tenendo conto che la fascia metallica è a destra, il codice viene utilizzato come segue:
- I primi due colori da sinistra a destra danno il valore di resistenza.
- Il terzo colore indica la potenza di 10 per cui deve essere moltiplicato.
- E il quarto indica la tolleranza stabilita dal produttore.
Ad esempio, diamo prima un'occhiata al resistore in primo piano, a sinistra della figura 1. La sequenza di colori mostrata è: grigio, rosso, rosso, oro. Ricorda che la fascia d'oro o d'argento deve essere a destra.
Il grigio rappresenta 8, il rosso è 2, il moltiplicatore è rosso e uguale a 10Due = 100 e, infine, la tolleranza è l'oro che simboleggia il 5%. Pertanto la resistenza è 82 x 100 Ω = 8200 Ω.
Essendo la tolleranza del 5%, è equivalente in ohm a: 8200 x (5/100) Ω = 410 Ω. Pertanto, il valore della resistenza è compreso tra: 8200 - 410 Ω = 7790 Ω e 8200 + 410 Ω = 8610 Ω.
Utilizzando il codice colore, si ha il valore nominale o di fabbrica della resistenza, ma per specificare la misura è necessario misurare la resistenza con il multimetro, come spiegato prima.
Un altro esempio per la resistenza della figura seguente:
Abbiamo quanto segue per il resistore R: rosso (= 2), viola (= 7), verde (moltiplicare per 105), quindi la resistenza R nella figura è 27 x 105 Ω. La fascia di tolleranza è argento: 27 x 105 x (10/100) Ω = 27 x 104 Ω. Un modo per esprimere il risultato precedente, arrotondando 27 x 104 a 30 x 104, è:
R = (27 ± 3) × 105 Ω = (2,7 ± 0,3) × 106 Ω
I valori che può avere una resistenza elettrica, che è sempre positiva, sono in un range molto ampio. Per questo motivo, le potenze di 10 sono ampiamente utilizzate per esprimere i loro valori, così come i prefissi. Ecco i più comuni:
Secondo questa notazione, la resistenza dell'esempio precedente è: (2,7 ± 0,3) MΩ.
Le resistenze sono realizzate in vari materiali ed è una misura dell'opposizione che il conduttore ha al passaggio di corrente, come è noto, non tutti i materiali conducono allo stesso modo. Anche tra i materiali considerati conduttori ci sono differenze.
La resistenza dipende da diverse caratteristiche, le più importanti delle quali sono:
- Geometria del conduttore: lunghezza e area della sezione trasversale.
- Resistività materiale: indica l'opposizione del materiale al passaggio di corrente.
- Temperatura: la resistività e la resistenza aumentano con la temperatura, poiché l'ordinamento interno del materiale diminuisce e quindi i portatori di corrente sono ostacolati nel loro passaggio.
Per un conduttore di sezione costante, ad una data temperatura la resistenza è data da:
R = ρ (ℓ / A)
Dove ρ è la resistività del materiale alla temperatura in questione, determinata sperimentalmente, ℓ è la lunghezza del conduttore e A è l'area della sezione trasversale.
Trova la resistenza di un filo di rame di raggio 0,32 mm e lungo 15 cm, sapendo che la resistività del rame è 1,7 × 10-8 Ω.m.
Dato che la resistività è in unità del Sistema Internazionale, la cosa più appropriata è esprimere l'area della sezione trasversale e la lunghezza in queste unità, quindi sostituire nella formula della sezione precedente:
Raggio = 0,32 mm = 0,32 × 10-3 m
A = π (RaggioDue) = π (0,32 × 10-3 m)Due = 3,22 x 10-7 mDue
ℓ = 15 cm = 15 x 10-Due m
R = ρ (ℓ / A) = 1,7 × 10-8 Ω.m x (15 x 10-Due m / 3,22 x 10-7 mDue ) = 7,9 × 10-3 Ω = 7,9 m-ohm.
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