Что измеряется в омах?

Один из фундаментальных законов электротехники, описывающий связь между напряжением или электродвижущей силой источника (эдс), силой тока и сопротивлением, именуется в честь немецкого физика Георга Ома. Фамилией этого ученого также названа одна из производных единиц СИ. А что измеряется в омах?

1 Ом представляет собой электрическое сопротивление проводящего элемента, разность потенциалов (напряжение) на концах которого составляет 1 вольт при протекании через него постоянного тока силой 1 ампер. Применительно к цепям переменного тока данная единица служит для численного выражения следующих видов сопротивлений: активного – обуславливающего трансформацию электрической энергии в тепловую, реактивного – вызванного наличием в цепи индуктивности и емкости, а также комплексного (импеданса).

На практике приходится сталкиваться со значениями сопротивления, на несколько порядков отличающимися от величины 1 Ом, поэтому с данной единицей измерения часто используются стандартные кратные и дольные приставки системы СИ. Например, нагревательный элемент электрического чайника обладает сопротивлением около 20 Ом, указанный параметр для высокоомных наушников может превышать 2 кОм, для включенного в обратном (непроводящем) направлении полупроводникового диода составлять более 1 МОм.

Сопротивление характеризует способность проводника препятствовать прохождению через него электрического тока. На картинке показана схема электрической цепи, содержащей источник эдс ε, в которой протекает ток I, а также формула для его нахождения, представляющая собой закон Ома. Символами R и r обозначены сопротивления внешней нагрузки и источника соответственно. Из приведенной зависимости следует, что чем больше будет величина R+r, тем меньше будет ток в цепи, то есть элементы будут интенсивнее «мешать» прохождению заряженных частиц. Для увеличения тока придется приложить бо́льшую электродвижущую силу.

что измеряется в омах

Напомним некоторые факты о физической величине, измеряемой в омах, известные из курса физики.

  • Сопротивление проводника зависит от температуры. Для металлов при нагревании оно возрастает, а для полупроводников, диэлектриков эта зависимость имеет обратный характер.
  • Рассчитать значение сопротивления проводника определенных линейных размеров можно по следующей формуле: R=(ρ∙l)/S, где l и S – соответственно его длина (м) и площадь поперечного сечения (м2), ρ – удельное электрическое сопротивление (Ом∙м). Последний параметр определяется видом материала элемента, пропускающего ток.
  • Физическая величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью и измеряется в сименсах (1 См=1/Ом=Ом-1).
  • Прибор для измерения активных сопротивлений именуется омметром. Включать его в цепь необходимо параллельно нагрузке при отсоединенном источнике питания.

Поскольку тело человека также проводит электрический ток, который может вызвать поражение тканей и органов, очевидно, что его сопротивление не является бесконечно большим. В расчетах опасных для здоровья величин напряжений и токов этот показатель обычно принимается равным 1 кОм. Однако данное значение является сильно усредненным. В реальности сопротивление человека зависит от очень многих факторов: состояния кожи (сухая или влажная, имеет повреждения или нет), величины приложенного напряжения, его частоты и точек приложения, физического состояния, индивидуальных особенностей и других. Минимальной способностью проводить электрический ток обладают кости, сухожилия, жировые прослойки, эпидермис, а максимальной – головной и спинной мозг, кровь, мышцы. Например, при частоте приложенного напряжения 50 Гц удельное сопротивление сухой кожи более чем в тысячу раз превышает значение данного показателя для крови.