విద్యుత్ నిరోధక కన్వర్టర్
విద్యుత్ నిరోధం: క్వాంటం కండక్టెన్స్ నుండి పర్ఫెక్ట్ ఇన్సులేటర్ల వరకు
సున్నా నిరోధం గల సూపర్ కండక్టర్ల నుండి టెరాఓమ్స్ చేరుకునే ఇన్సులేటర్ల వరకు, విద్యుత్ నిరోధం 27 ఆర్డర్స్ ఆఫ్ మాగ్నిట్యూడ్ పరిధిలో ఉంటుంది. ఎలక్ట్రానిక్స్, క్వాంటం ఫిజిక్స్, మరియు మెటీరియల్స్ సైన్స్ లో నిరోధ కొలత యొక్క ఆకర్షణీయమైన ప్రపంచాన్ని అన్వేషించండి, మరియు ఓమ్స్, సీమెన్స్, మరియు క్వాంటం నిరోధంతో సహా 19+ యూనిట్ల మధ్య మార్పిడులలో నైపుణ్యం సాధించండి—జార్జ్ ఓమ్ యొక్క 1827 ఆవిష్కరణ నుండి 2019 యొక్క క్వాంటం-నిర్వచించిన ప్రమాణాల వరకు.
విద్యుత్ నిరోధం యొక్క పునాదులు
నిరోధం అంటే ఏమిటి?
నిరోధం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది, విద్యుత్తుకు ఘర్షణ వంటిది. అధిక నిరోధం = కరెంట్ ప్రవహించడం కష్టం. ఓమ్స్ (Ω) లో కొలుస్తారు. ప్రతి పదార్థానికీ నిరోధం ఉంటుంది—వైర్లతో సహా. సున్నా నిరోధం సూపర్ కండక్టర్లలో మాత్రమే ఉంటుంది.
- 1 ఓమ్ = 1 వోల్ట్ పర్ ఆంపియర్ (1 Ω = 1 V/A)
- నిరోధం కరెంట్ను పరిమితం చేస్తుంది (R = V/I)
- వాహకాలు: తక్కువ R (రాగి ~0.017 Ω·mm²/m)
- ఇన్సులేటర్లు: అధిక R (రబ్బరు >10¹³ Ω·m)
నిరోధం vs కండక్టెన్స్
కండక్టెన్స్ (G) = 1/నిరోధం. సీమెన్స్ (S) లో కొలుస్తారు. 1 S = 1/Ω. ఒకే విషయాన్ని వివరించడానికి రెండు మార్గాలు: అధిక నిరోధం = తక్కువ కండక్టెన్స్. ఏది సౌకర్యవంతంగా ఉంటే అది ఉపయోగించండి!
- కండక్టెన్స్ G = 1/R (సీమెన్స్)
- 1 S = 1 Ω⁻¹ (విలోమం)
- అధిక R → తక్కువ G (ఇన్సులేటర్లు)
- తక్కువ R → అధిక G (వాహకాలు)
ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం
నిరోధం ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుంది! లోహాలు: వేడితో R పెరుగుతుంది (ధనాత్మక ఉష్ణోగ్రత గుణకం). అర్ధవాహకాలు: వేడితో R తగ్గుతుంది (రుణాత్మక). సూపర్ కండక్టర్లు: క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా R = 0.
- లోహాలు: ప్రతి °Cకి +0.3-0.6% (రాగి +0.39%/°C)
- అర్ధవాహకాలు: ఉష్ణోగ్రతతో తగ్గుతుంది
- NTC థర్మిస్టర్లు: రుణాత్మక గుణకం
- సూపర్ కండక్టర్లు: Tc కంటే తక్కువగా R = 0
- నిరోధం = కరెంట్కు వ్యతిరేకత (1 Ω = 1 V/A)
- కండక్టెన్స్ = 1/నిరోధం (సీమెన్స్ లో కొలుస్తారు)
- అధిక నిరోధం = అదే వోల్టేజ్కు తక్కువ కరెంట్
- ఉష్ణోగ్రత నిరోధాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది (లోహాలు R↑, అర్ధవాహకాలు R↓)
నిరోధ కొలత యొక్క చారిత్రక పరిణామం
విద్యుత్తుతో తొలి ప్రయోగాలు (1600-1820)
నిరోధం గురించి అర్థం చేసుకునే ముందు, శాస్త్రవేత్తలు వివిధ పదార్థాలలో కరెంట్ ఎందుకు మారుతుందో వివరించడానికి ఇబ్బంది పడ్డారు. తొలి బ్యాటరీలు మరియు ముడి కొలత పరికరాలు పరిమాణాత్మక విద్యుత్ శాస్త్రానికి పునాది వేశాయి.
- 1600: విలియం గిల్బర్ట్ 'ఎలక్ట్రిక్స్' (ఇన్సులేటర్లు) మరియు 'నాన్-ఎలక్ట్రిక్స్' (వాహకాలు) మధ్య తేడాను గుర్తించాడు
- 1729: స్టీఫెన్ గ్రే పదార్థాలలో విద్యుత్ వాహకత మరియు ఇన్సులేషన్ను కనుగొన్నాడు
- 1800: అలెస్సాండ్రో వోల్టా బ్యాటరీని కనుగొన్నాడు—స్థిరమైన కరెంట్ యొక్క మొదటి నమ్మకమైన మూలం
- 1820: హన్స్ క్రిస్టియన్ ఓర్స్టెడ్ విద్యుదయస్కాంతత్వాన్ని కనుగొన్నాడు, ఇది కరెంట్ను గుర్తించడానికి వీలు కల్పించింది
- ఓమ్కు ముందు: నిరోధం గమనించబడింది కానీ పరిమాణీకరించబడలేదు—'బలమైన' మరియు 'బలహీనమైన' కరెంట్లు
ఓమ్స్ లా విప్లవం మరియు నిరోధం యొక్క పుట్టుక (1827)
జార్జ్ ఓమ్ వోల్టేజ్, కరెంట్, మరియు నిరోధం మధ్య పరిమాణాత్మక సంబంధాన్ని కనుగొన్నాడు. అతని చట్టం (V = IR) విప్లవాత్మకమైనది కానీ మొదట శాస్త్రీయ సంస్థచే తిరస్కరించబడింది.
- 1827: జార్జ్ ఓమ్ 'Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet' ను ప్రచురించాడు
- ఆవిష్కరణ: కరెంట్ వోల్టేజ్కు అనులోమానుపాతంలో, నిరోధానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది (I = V/R)
- ప్రారంభ తిరస్కరణ: జర్మన్ భౌతిక శాస్త్ర సమాజం దానిని 'నగ్న కల్పనల వల' అని పిలిచింది
- ఓమ్ యొక్క పద్ధతి: ఖచ్చితమైన కొలతల కోసం థర్మోకపుల్స్ మరియు టోర్షన్ గాల్వనోమీటర్లను ఉపయోగించాడు
- 1841: రాయల్ సొసైటీ ఓమ్కు కోప్లీ పతకాన్ని ప్రదానం చేసింది—14 సంవత్సరాల తర్వాత సమర్థన
- వారసత్వం: ఓమ్స్ లా అన్ని ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్కు పునాదిగా మారింది
ప్రమాణీకరణ యుగం (1861-1893)
ఎలక్ట్రికల్ టెక్నాలజీ విపరీతంగా పెరగడంతో, శాస్త్రవేత్తలకు ప్రామాణిక నిరోధ యూనిట్లు అవసరమయ్యాయి. ఆధునిక క్వాంటం ప్రమాణాలకు ముందు ఓమ్ భౌతిక వస్తువులను ఉపయోగించి నిర్వచించబడింది.
- 1861: బ్రిటిష్ అసోసియేషన్ 'ఓమ్'ను నిరోధ యూనిట్గా స్వీకరించింది
- 1861: B.A. ఓమ్ 0°C వద్ద 106 సెం.మీ × 1 మి.మీ² పాదరస స్తంభం యొక్క నిరోధంగా నిర్వచించబడింది
- 1881: పారిస్లో మొదటి అంతర్జాతీయ ఎలక్ట్రికల్ కాంగ్రెస్ ప్రాక్టికల్ ఓమ్ను నిర్వచించింది
- 1884: అంతర్జాతీయ సమావేశం ఓమ్ = 10⁹ CGS ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ యూనిట్లుగా నిర్ణయించింది
- 1893: చికాగో కాంగ్రెస్ కండక్టెన్స్ కోసం 'మో' (℧) ను స్వీకరించింది (ఓమ్ వెనుకకు రాసింది)
- సమస్య: పాదరసం ఆధారిత నిర్వచనం ఆచరణాత్మకం కాదు—ఉష్ణోగ్రత, స్వచ్ఛత ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేశాయి
క్వాంటం హాల్ ప్రభావ విప్లవం (1980-2019)
క్వాంటం హాల్ ప్రభావం యొక్క ఆవిష్కరణ ప్రాథమిక స్థిరాంకాల ఆధారంగా నిరోధం యొక్క క్వాంటైజేషన్ను అందించింది, ఇది ఖచ్చితమైన కొలతలలో విప్లవాన్ని సృష్టించింది.
- 1980: క్లాస్ వాన్ క్లిట్జింగ్ క్వాంటం హాల్ ప్రభావాన్ని కనుగొన్నాడు
- ఆవిష్కరణ: తక్కువ ఉష్ణోగ్రత + అధిక అయస్కాంత క్షేత్రంలో, నిరోధం క్వాంటైజ్ చేయబడుతుంది
- క్వాంటం నిరోధం: R_K = h/e² ≈ 25,812.807 Ω (వాన్ క్లిట్జింగ్ స్థిరాంకం)
- ఖచ్చితత్వం: 10⁹ లో 1 భాగం వరకు ఖచ్చితమైనది—ఏ భౌతిక వస్తువు కంటే మెరుగైనది
- 1985: వాన్ క్లిట్జింగ్ భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నాడు
- 1990: అంతర్జాతీయ ఓమ్ క్వాంటం హాల్ నిరోధాన్ని ఉపయోగించి పునర్నిర్వచించబడింది
- ప్రభావం: ప్రతి మెట్రాలజీ ల్యాబ్ స్వతంత్రంగా ఖచ్చితమైన ఓమ్ను గ్రహించగలదు
2019 SI పునర్నిర్వచనం: స్థిరాంకాల నుండి ఓమ్
మే 20, 2019న, ప్రాథమిక చార్జ్ (e) మరియు ప్లాంక్ స్థిరాంకం (h) లను స్థిరపరచడం ఆధారంగా ఓమ్ పునర్నిర్వచించబడింది, ఇది విశ్వంలో ఎక్కడైనా పునరుత్పత్తి చేయగలదు.
- కొత్త నిర్వచనం: 1 Ω = (h/e²) × (α/2) ఇక్కడ α ఫైన్ స్ట్రక్చర్ స్థిరాంకం
- ఆధారం: e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C (ఖచ్చితమైనది) మరియు h = 6.62607015 × 10⁻³⁴ J·s (ఖచ్చితమైనది)
- ఫలితం: ఓమ్ ఇప్పుడు క్వాంటం మెకానిక్స్ నుండి నిర్వచించబడింది, వస్తువుల నుండి కాదు
- వాన్ క్లిట్జింగ్ స్థిరాంకం: R_K = h/e² = 25,812.807... Ω (నిర్వచనం ప్రకారం ఖచ్చితమైనది)
- పునరుత్పత్తి సామర్థ్యం: క్వాంటం హాల్ సెటప్ ఉన్న ఏ ల్యాబ్ అయినా ఖచ్చితమైన ఓమ్ను గ్రహించగలదు
- అన్ని SI యూనిట్లు: ఇప్పుడు ప్రాథమిక స్థిరాంకాలపై ఆధారపడి ఉన్నాయి—ఏ భౌతిక వస్తువులు మిగిలి లేవు
ఓమ్ యొక్క క్వాంటం నిర్వచనం మానవాళి యొక్క విద్యుత్ కొలతలో అత్యంత ఖచ్చితమైన విజయాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది క్వాంటం కంప్యూటింగ్ నుండి అల్ట్రా-సెన్సిటివ్ సెన్సార్ల వరకు టెక్నాలజీలను సాధ్యం చేస్తుంది.
- ఎలక్ట్రానిక్స్: వోల్టేజ్ రిఫరెన్సులు మరియు కాలిబ్రేషన్ కోసం 0.01% కంటే తక్కువ ఖచ్చితత్వాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది
- క్వాంటం పరికరాలు: నానోస్ట్రక్చర్లలో క్వాంటం కండక్టెన్స్ కొలతలు
- పదార్థ శాస్త్రం: 2D పదార్థాలను (గ్రాఫేన్, టోపోలాజికల్ ఇన్సులేటర్లు) వర్గీకరించడం
- మెట్రాలజీ: విశ్వవ్యాప్త ప్రమాణం—వివిధ దేశాలలోని ల్యాబ్లు ఒకే విధమైన ఫలితాలను పొందుతాయి
- పరిశోధన: క్వాంటం నిరోధం ప్రాథమిక భౌతిక శాస్త్ర సిద్ధాంతాలను పరీక్షించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది
- భవిష్యత్తు: తదుపరి తరం క్వాంటం సెన్సార్లు మరియు కంప్యూటర్లను సాధ్యం చేస్తుంది
జ్ఞాపక సహాయాలు మరియు త్వరిత మార్పిడి ఉపాయాలు
సులభమైన మానసిక గణితం
- 1000 యొక్క శక్తి నియమం: ప్రతి SI ప్రిఫిక్స్ దశ = ×1000 లేదా ÷1000 (MΩ → kΩ → Ω → mΩ)
- నిరోధం-కండక్టెన్స్ విలోమం: 10 Ω = 0.1 S; 1 kΩ = 1 mS; 1 MΩ = 1 µS
- ఓమ్స్ లా త్రిభుజం: మీకు కావలసినదాన్ని (V, I, R) కవర్ చేయండి, మిగిలినది సూత్రాన్ని చూపుతుంది
- సమాంతర సమాన రెసిస్టర్లు: R_total = R/n (రెండు 10 kΩ సమాంతరంగా = 5 kΩ)
- ప్రామాణిక విలువలు: 1, 2.2, 4.7, 10, 22, 47 నమూనా ప్రతి దశాబ్దంలో పునరావృతమవుతుంది (E12 సిరీస్)
- 2 యొక్క శక్తి: 1.2 mA, 2.4 mA, 4.8 mA... ప్రతి దశలో కరెంట్ రెట్టింపు అవుతుంది
రెసిస్టర్ కలర్ కోడ్ జ్ఞాపక ఉపాయాలు
ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్స్ విద్యార్థికి కలర్ కోడ్లు అవసరం! ఇక్కడ వాస్తవంగా పనిచేసే (మరియు తరగతి గదికి తగిన) జ్ఞాపకాలు ఉన్నాయి.
- క్లాసిక్ జ్ఞాపకం: 'బిగ్ బాయ్స్ రేస్ అవర్ యంగ్ గర్ల్స్ బట్ వయోలెట్ జనరల్లీ విన్స్' (0-9)
- సంఖ్యలు: నలుపు=0, గోధుమ=1, ఎరుపు=2, నారింజ=3, పసుపు=4, ఆకుపచ్చ=5, నీలం=6, ఊదా=7, బూడిద=8, తెలుపు=9
- సహనం: బంగారం=±5%, వెండి=±10%, ఏదీ లేదు=±20%
- త్వరిత నమూనా: గోధుమ-నలుపు-నారింజ = 10×10³ = 10 kΩ (అత్యంత సాధారణ పుల్-అప్)
- LED రెసిస్టర్: ఎరుపు-ఎరుపు-గోధుమ = 220 Ω (క్లాసిక్ 5V LED కరెంట్ లిమిటర్)
- గుర్తుంచుకోండి: మొదటి రెండు అంకెలు, మూడవది గుణకం (జోడించాల్సిన సున్నాలు)
ఓమ్స్ లా త్వరిత తనిఖీలు
- V = IR జ్ఞాపకం: 'వోల్టేజ్ ఈజ్ రెసిస్టెన్స్ టైమ్స్ కరెంట్' (V-I-R క్రమంలో)
- త్వరిత 5V లెక్కలు: 5V ÷ 220Ω ≈ 23 mA (LED సర్క్యూట్)
- త్వరిత 12V లెక్కలు: 12V ÷ 1kΩ = 12 mA సరిగ్గా
- శక్తి త్వరిత తనిఖీ: 1A 1Ω ద్వారా = 1W సరిగ్గా (P = I²R)
- వోల్టేజ్ డివైడర్: V_out = V_in × (R2/(R1+R2)) సిరీస్ రెసిస్టర్ల కోసం
- కరెంట్ డివైడర్: I_out = I_in × (R_other/R_total) సమాంతరంగా
ఆచరణాత్మక సర్క్యూట్ నియమాలు
- పుల్-అప్ రెసిస్టర్: 10 kΩ మాయా సంఖ్య (తగినంత బలంగా, ఎక్కువ కరెంట్ లేదు)
- LED కరెంట్ పరిమితి: 5V కోసం 220-470 Ω ఉపయోగించండి, ఇతర వోల్టేజ్ల కోసం ఓమ్స్ లా ద్వారా సర్దుబాటు చేయండి
- I²C బస్: 100 kHz కోసం 4.7 kΩ ప్రామాణిక పుల్-అప్స్, 400 kHz కోసం 2.2 kΩ
- అధిక ఇంపెడెన్స్: సర్క్యూట్లను లోడ్ చేయకుండా ఉండటానికి ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ >1 MΩ
- తక్కువ కాంటాక్ట్ నిరోధం: పవర్ కనెక్షన్ల కోసం <100 mΩ, సిగ్నల్స్ కోసం <1 Ω ఆమోదయోగ్యం
- గ్రౌండింగ్: భద్రత మరియు శబ్ద నిరోధకత కోసం భూమికి <1 Ω నిరోధం
- సమాంతర గందరగోళం: రెండు 10 Ω సమాంతరంగా = 5 Ω (20 Ω కాదు!). 1/R_total = 1/R1 + 1/R2 ఉపయోగించండి
- శక్తి రేటింగ్: 1 W వెదజల్లడంతో 1/4 W రెసిస్టర్ = మాయా పొగ! P = I²R లేదా V²/R ను లెక్కించండి
- ఉష్ణోగ్రత గుణకం: ఖచ్చితమైన సర్క్యూట్లకు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత గుణకం (<50 ppm/°C) అవసరం, ప్రామాణిక ±5% కాదు
- సహనశీలత స్టాకింగ్: ఐదు 5% రెసిస్టర్లు 25% లోపాన్ని ఇవ్వగలవు! వోల్టేజ్ డివైడర్ల కోసం 1% ఉపయోగించండి
- AC vs DC: అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ ముఖ్యమైనవి (ఇంపెడెన్స్ ≠ నిరోధం)
- కాంటాక్ట్ నిరోధం: తుప్పు పట్టిన కనెక్టర్లు గణనీయమైన నిరోధాన్ని జోడిస్తాయి—శుభ్రమైన కాంటాక్టులు ముఖ్యం!
నిరోధ స్కేల్: క్వాంటం నుండి అనంతం వరకు
| స్కేల్ / నిరోధం | ప్రతినిధి యూనిట్లు | సాధారణ అప్లికేషన్లు | ఉదాహరణలు |
|---|---|---|---|
| 0 Ω | పర్ఫెక్ట్ కండక్టర్ | క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా ఉన్న సూపర్ కండక్టర్లు | 77 K వద్ద YBCO, 4 K వద్ద Nb—ఖచ్చితంగా సున్నా నిరోధం |
| 25.8 kΩ | క్వాంటం ఆఫ్ రెసిస్టెన్స్ (h/e²) | క్వాంటం హాల్ ప్రభావం, నిరోధ మెట్రాలజీ | వాన్ క్లిట్జింగ్ స్థిరాంకం R_K—ప్రాథమిక పరిమితి |
| 1-100 µΩ | మైక్రోఓమ్ (µΩ) | కాంటాక్ట్ నిరోధం, వైర్ కనెక్షన్లు | అధిక-కరెంట్ కాంటాక్టులు, షంట్ రెసిస్టర్లు |
| 1-100 mΩ | మిల్లీఓమ్ (mΩ) | కరెంట్ సెన్సింగ్, వైర్ నిరోధం | 12 AWG కాపర్ వైర్ ≈ 5 mΩ/m; షంట్స్ 10-100 mΩ |
| 1-100 Ω | ఓమ్ (Ω) | LED కరెంట్ లిమిటింగ్, తక్కువ-విలువ రెసిస్టర్లు | 220 Ω LED రెసిస్టర్, 50 Ω కోయాక్స్ కేబుల్ |
| 1-100 kΩ | కిలోఓమ్ (kΩ) | ప్రామాణిక రెసిస్టర్లు, పుల్-అప్స్, వోల్టేజ్ డివైడర్లు | 10 kΩ పుల్-అప్ (అత్యంత సాధారణం), 4.7 kΩ I²C |
| 1-100 MΩ | మెగాఓమ్ (MΩ) | అధిక-ఇంపెడెన్స్ ఇన్పుట్లు, ఇన్సులేషన్ టెస్టింగ్ | 10 MΩ మల్టీమీటర్ ఇన్పుట్, 1 MΩ స్కోప్ ప్రోబ్ |
| 1-100 GΩ | గిగాఓమ్ (GΩ) | అద్భుతమైన ఇన్సులేషన్, ఎలక్ట్రోమీటర్ కొలతలు | కేబుల్ ఇన్సులేషన్ >10 GΩ/km, అయాన్ ఛానల్ కొలతలు |
| 1-100 TΩ | టెరాఓమ్ (TΩ) | దాదాపు పర్ఫెక్ట్ ఇన్సులేటర్లు | టెఫ్లాన్ >10 TΩ, బ్రేక్డౌన్కు ముందు వాక్యూమ్ |
| ∞ Ω | అనంతమైన నిరోధం | ఆదర్శ ఇన్సులేటర్, ఓపెన్ సర్క్యూట్ | సిద్ధాంతపరంగా పర్ఫెక్ట్ ఇన్సులేటర్, గాలి గ్యాప్ (ప్రీ-బ్రేక్డౌన్) |
యూనిట్ సిస్టమ్స్ వివరించబడ్డాయి
SI యూనిట్లు — ఓమ్
ఓమ్ (Ω) నిరోధం కోసం SI ఉత్పాదిత యూనిట్. జార్జ్ ఓమ్ (ఓమ్స్ లా) పేరు పెట్టబడింది. V/A గా నిర్వచించబడింది. ఫెమ్టో నుండి టెరా వరకు ఉన్న ప్రిఫిక్స్లు అన్ని ఆచరణాత్మక శ్రేణులను కవర్ చేస్తాయి.
- 1 Ω = 1 V/A (ఖచ్చితమైన నిర్వచనం)
- TΩ, GΩ ఇన్సులేషన్ నిరోధం కోసం
- kΩ, MΩ సాధారణ రెసిస్టర్ల కోసం
- mΩ, µΩ, nΩ వైర్లు, కాంటాక్టుల కోసం
కండక్టెన్స్ — సీమెన్స్
సీమెన్స్ (S) ఓమ్ యొక్క విలోమం. 1 S = 1/Ω = 1 A/V. వెర్నర్ వాన్ సీమెన్స్ పేరు పెట్టబడింది. పూర్వం 'మో' (ఓమ్ వెనుకకు) అని పిలువబడింది. సమాంతర సర్క్యూట్లకు ఉపయోగపడుతుంది.
- 1 S = 1/Ω = 1 A/V
- పాత పేరు: మో (℧)
- kS చాలా తక్కువ నిరోధం కోసం
- mS, µS మధ్యస్థ కండక్టెన్స్ కోసం
వారసత్వ CGS యూనిట్లు
అబోమ్ (EMU) మరియు స్టాటోమ్ (ESU) పాత CGS సిస్టమ్ నుండి. ఈ రోజుల్లో అరుదుగా ఉపయోగించబడతాయి. 1 abΩ = 10⁻⁹ Ω (చిన్నది). 1 statΩ ≈ 8.99×10¹¹ Ω (పెద్దది). SI ఓమ్ ప్రమాణం.
- 1 అబోమ్ = 10⁻⁹ Ω = 1 nΩ (EMU)
- 1 స్టాటోమ్ ≈ 8.99×10¹¹ Ω (ESU)
- వాడుకలో లేదు; SI ఓమ్ విశ్వవ్యాప్తం
- పాత భౌతిక శాస్త్ర పాఠాలలో మాత్రమే
నిరోధం యొక్క భౌతిక శాస్త్రం
ఓమ్స్ లా
V = I × R (వోల్టేజ్ = కరెంట్ × నిరోధం). ప్రాథమిక సంబంధం. ఏవైనా రెండు తెలిస్తే, మూడవది కనుగొనండి. రెసిస్టర్ల కోసం సరళ రేఖ. శక్తి విక్షేపణ P = I²R = V²/R.
- V = I × R (కరెంట్ నుండి వోల్టేజ్)
- I = V / R (వోల్టేజ్ నుండి కరెంట్)
- R = V / I (కొలతల నుండి నిరోధం)
- శక్తి: P = I²R = V²/R (వేడి)
సిరీస్ & సమాంతరం
సిరీస్: R_total = R₁ + R₂ + R₃... (నిరోధాలు కలుపుతారు). సమాంతరం: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂... (విలోమాలు కలుపుతారు). సమాంతరంగా, కండక్టెన్స్ ఉపయోగించండి: G_total = G₁ + G₂.
- సిరీస్: R_tot = R₁ + R₂ + R₃
- సమాంతరం: 1/R_tot = 1/R₁ + 1/R₂
- సమాంతర కండక్టెన్స్: G_tot = G₁ + G₂
- రెండు సమాంతర సమాన R: R_tot = R/2
రెసిస్టివిటీ & జ్యామితి
R = ρL/A (నిరోధం = రెసిస్టివిటీ × పొడవు / వైశాల్యం). పదార్థ గుణం (ρ) + జ్యామితి. పొడవైన సన్నని వైర్లకు అధిక R ఉంటుంది. పొట్టి మందపాటి వైర్లకు తక్కువ R ఉంటుంది. రాగి: ρ = 1.7×10⁻⁸ Ω·m.
- R = ρ × L / A (జ్యామితి సూత్రం)
- ρ = రెసిస్టివిటీ (పదార్థ గుణం)
- L = పొడవు, A = క్రాస్-సెక్షనల్ వైశాల్యం
- రాగి ρ = 1.7×10⁻⁸ Ω·m
నిరోధ బెంచ్మార్క్లు
| సందర్భం | నిరోధం | గమనికలు |
|---|---|---|
| సూపర్ కండక్టర్ | 0 Ω | క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ |
| క్వాంటం నిరోధం | ~26 Ω | h/e² = ప్రాథమిక స్థిరాంకం |
| రాగి వైర్ (1m, 1mm²) | ~17 mΩ | గది ఉష్ణోగ్రత |
| కాంటాక్ట్ నిరోధం | 10 µΩ - 1 Ω | ఒత్తిడి, పదార్థాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది |
| LED కరెంట్ రెసిస్టర్ | 220-470 Ω | సాధారణ 5V సర్క్యూట్ |
| పుల్-అప్ రెసిస్టర్ | 10 kΩ | డిజిటల్ లాజిక్ కోసం సాధారణ విలువ |
| మల్టీమీటర్ ఇన్పుట్ | 10 MΩ | సాధారణ DMM ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ |
| మానవ శరీరం (పొడి) | 1-100 kΩ | చేతి నుండి చేతికి, పొడి చర్మం |
| మానవ శరీరం (తడి) | ~1 kΩ | తడి చర్మం, ప్రమాదకరం |
| ఇన్సులేషన్ (మంచిది) | >10 GΩ | విద్యుత్ ఇన్సులేషన్ పరీక్ష |
| గాలి గ్యాప్ (1 mm) | >10¹² Ω | బ్రేక్డౌన్కు ముందు |
| గాజు | 10¹⁰-10¹⁴ Ω·m | అద్భుతమైన ఇన్సులేటర్ |
| టెఫ్లాన్ | >10¹³ Ω·m | ఉత్తమ ఇన్సులేటర్లలో ఒకటి |
సాధారణ రెసిస్టర్ విలువలు
| నిరోధం | కలర్ కోడ్ | సాధారణ ఉపయోగాలు | సాధారణ శక్తి |
|---|---|---|---|
| 10 Ω | గోధుమ-నలుపు-నలుపు | కరెంట్ సెన్సింగ్, శక్తి | 1-5 W |
| 100 Ω | గోధుమ-నలుపు-గోధుమ | కరెంట్ పరిమితి | 1/4 W |
| 220 Ω | ఎరుపు-ఎరుపు-గోధుమ | LED కరెంట్ పరిమితి (5V) | 1/4 W |
| 470 Ω | పసుపు-ఊదా-గోధుమ | LED కరెంట్ పరిమితి | 1/4 W |
| 1 kΩ | గోధుమ-నలుపు-ఎరుపు | సాధారణ ప్రయోజనం, వోల్టేజ్ డివైడర్ | 1/4 W |
| 4.7 kΩ | పసుపు-ఊదా-ఎరుపు | పుల్-అప్/డౌన్, I²C | 1/4 W |
| 10 kΩ | గోధుమ-నలుపు-నారింజ | పుల్-అప్/డౌన్ (అత్యంత సాధారణం) | 1/4 W |
| 47 kΩ | పసుపు-ఊదా-నారింజ | అధిక-Z ఇన్పుట్, బయాసింగ్ | 1/8 W |
| 100 kΩ | గోధుమ-నలుపు-పసుపు | అధిక ఇంపెడెన్స్, టైమింగ్ | 1/8 W |
| 1 MΩ | గోధుమ-నలుపు-ఆకుపచ్చ | చాలా అధిక ఇంపెడెన్స్ | 1/8 W |
నిజ-ప్రపంచ అప్లికేషన్లు
ఎలక్ట్రానిక్స్ & సర్క్యూట్లు
రెసిస్టర్లు: 1 Ω నుండి 10 MΩ వరకు సాధారణం. పుల్-అప్/డౌన్: 10 kΩ సాధారణం. కరెంట్ పరిమితి: LEDల కోసం 220-470 Ω. వోల్టేజ్ డివైడర్లు: kΩ పరిధి. ఖచ్చితమైన రెసిస్టర్లు: 0.01% సహనం.
- ప్రామాణిక రెసిస్టర్లు: 1 Ω - 10 MΩ
- పుల్-అప్/పుల్-డౌన్: 1-100 kΩ
- LED కరెంట్ పరిమితి: 220-470 Ω
- ఖచ్చితత్వం: 0.01% సహనం అందుబాటులో ఉంది
శక్తి & కొలత
షంట్ రెసిస్టర్లు: mΩ పరిధి (కరెంట్ సెన్సింగ్). వైర్ నిరోధం: మీటరుకు µΩ నుండి mΩ వరకు. కాంటాక్ట్ నిరోధం: µΩ నుండి Ω వరకు. కేబుల్ ఇంపెడెన్స్: 50-75 Ω (RF). గ్రౌండింగ్: <1 Ω అవసరం.
- కరెంట్ షంట్స్: 0.1-100 mΩ
- వైర్: 13 mΩ/m (22 AWG కాపర్)
- కాంటాక్ట్ నిరోధం: 10 µΩ - 1 Ω
- కోయాక్స్: 50 Ω, 75 Ω ప్రామాణికం
అత్యంత నిరోధం
సూపర్ కండక్టర్లు: R = 0 సరిగ్గా (Tc కంటే తక్కువ). ఇన్సులేటర్లు: TΩ (10¹² Ω) పరిధి. మానవ చర్మం: 1 kΩ - 100 kΩ (పొడి). ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్: GΩ కొలతలు. వాక్యూమ్: అనంతమైన R (ఆదర్శ ఇన్సులేటర్).
- సూపర్ కండక్టర్లు: R = 0 Ω (T < Tc)
- ఇన్సులేటర్లు: GΩ నుండి TΩ వరకు
- మానవ శరీరం: 1-100 kΩ (పొడి చర్మం)
- గాలి గ్యాప్: >10¹⁴ Ω (బ్రేక్డౌన్ ~3 kV/mm)
త్వరిత మార్పిడి గణితం
SI ప్రిఫిక్స్ త్వరిత మార్పిడులు
ప్రతి ప్రిఫిక్స్ దశ = ×1000 లేదా ÷1000. MΩ → kΩ: ×1000. kΩ → Ω: ×1000. Ω → mΩ: ×1000.
- MΩ → kΩ: 1,000 తో గుణించండి
- kΩ → Ω: 1,000 తో గుణించండి
- Ω → mΩ: 1,000 తో గుణించండి
- విలోమం: 1,000 తో భాగించండి
నిరోధం ↔ కండక్టెన్స్
G = 1/R (కండక్టెన్స్ = 1/నిరోధం). R = 1/G. 10 Ω = 0.1 S. 1 kΩ = 1 mS. 1 MΩ = 1 µS. విలోమ సంబంధం!
- G = 1/R (సీమెన్స్ = 1/ఓమ్స్)
- 10 Ω = 0.1 S
- 1 kΩ = 1 mS
- 1 MΩ = 1 µS
ఓమ్స్ లా త్వరిత తనిఖీలు
R = V / I. వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ తెలిస్తే, నిరోధాన్ని కనుగొనండి. 5V వద్ద 20 mA = 250 Ω. 12V వద్ద 3 A = 4 Ω.
- R = V / I (ఓమ్స్ = వోల్ట్స్ ÷ ఆంప్స్)
- 5V ÷ 0.02A = 250 Ω
- 12V ÷ 3A = 4 Ω
- గుర్తుంచుకోండి: వోల్టేజ్ను కరెంట్తో భాగించండి
మార్పిడులు ఎలా పనిచేస్తాయి
- దశ 1: మూలాన్ని → ఓమ్స్కు టుబేస్ ఫ్యాక్టర్ ఉపయోగించి మార్చండి
- దశ 2: ఓమ్స్ను → లక్ష్యానికి లక్ష్యం యొక్క టుబేస్ ఫ్యాక్టర్ ఉపయోగించి మార్చండి
- కండక్టెన్స్: విలోమాన్ని ఉపయోగించండి (1 S = 1/1 Ω)
- బుద్ధి తనిఖీ: 1 MΩ = 1,000,000 Ω, 1 mΩ = 0.001 Ω
- గుర్తుంచుకోండి: Ω = V/A (ఓమ్స్ లా నుండి నిర్వచనం)
సాధారణ మార్పిడి రిఫరెన్స్
| నుండి | కు | దీనితో గుణించండి | ఉదాహరణ |
|---|---|---|---|
| Ω | kΩ | 0.001 | 1000 Ω = 1 kΩ |
| kΩ | Ω | 1000 | 1 kΩ = 1000 Ω |
| kΩ | MΩ | 0.001 | 1000 kΩ = 1 MΩ |
| MΩ | kΩ | 1000 | 1 MΩ = 1000 kΩ |
| Ω | mΩ | 1000 | 1 Ω = 1000 mΩ |
| mΩ | Ω | 0.001 | 1000 mΩ = 1 Ω |
| Ω | S | 1/R | 10 Ω = 0.1 S (విలోమం) |
| kΩ | mS | 1/R | 1 kΩ = 1 mS (విలోమం) |
| MΩ | µS | 1/R | 1 MΩ = 1 µS (విలోమం) |
| Ω | V/A | 1 | 5 Ω = 5 V/A (గుర్తింపు) |
త్వరిత ఉదాహరణలు
పని చేసిన సమస్యలు
LED కరెంట్ పరిమితి
5V సరఫరా, LEDకి 20 mA అవసరం మరియు 2V ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ ఉంది. ఏ రెసిస్టర్?
వోల్టేజ్ డ్రాప్ = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150 Ω. ప్రామాణిక 220 Ω ఉపయోగించండి (సురక్షితం, తక్కువ కరెంట్).
సమాంతర రెసిస్టర్లు
రెండు 10 kΩ రెసిస్టర్లు సమాంతరంగా. మొత్తం నిరోధం ఎంత?
సమాన సమాంతరం: R_tot = R/2 = 10kΩ/2 = 5 kΩ. లేదా: 1/R = 1/10k + 1/10k = 2/10k → R = 5 kΩ.
శక్తి విక్షేపణ
10 Ω రెసిస్టర్ మీదుగా 12V. ఎంత శక్తి?
P = V²/R = (12V)² / 10Ω = 144/10 = 14.4 W. 15W+ రెసిస్టర్ ఉపయోగించండి! అలాగే: I = 12/10 = 1.2A.
తప్పించుకోవలసిన సాధారణ తప్పులు
- **సమాంతర నిరోధ గందరగోళం**: రెండు 10 Ω సమాంతరంగా ≠ 20 Ω! ఇది 5 Ω (1/R = 1/10 + 1/10). సమాంతరంగా ఎల్లప్పుడూ మొత్తం Rను తగ్గిస్తుంది.
- **శక్తి రేటింగ్ ముఖ్యం**: 1/4 W రెసిస్టర్ 14 W వెదజల్లడంతో = పొగ! P = V²/R లేదా P = I²R ను లెక్కించండి. విశ్వసనీయత కోసం 2-5× భద్రతా మార్జిన్ ఉపయోగించండి.
- **ఉష్ణోగ్రత గుణకం**: నిరోధం ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుంది. ఖచ్చితమైన సర్క్యూట్లకు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత గుణక రెసిస్టర్లు (<50 ppm/°C) అవసరం.
- **సహనశీలత స్టాకింగ్**: బహుళ 5% రెసిస్టర్లు పెద్ద లోపాలను పోగు చేయగలవు. ఖచ్చితమైన వోల్టేజ్ డివైడర్ల కోసం 1% లేదా 0.1% ఉపయోగించండి.
- **కాంటాక్ట్ నిరోధం**: అధిక కరెంట్లు లేదా తక్కువ వోల్టేజ్ల వద్ద కనెక్షన్ నిరోధాన్ని విస్మరించవద్దు. కాంటాక్టులను శుభ్రం చేయండి, సరైన కనెక్టర్లను ఉపయోగించండి.
- **సమాంతరంగా కండక్టెన్స్**: సమాంతర రెసిస్టర్లను జోడిస్తున్నారా? కండక్టెన్స్ (G = 1/R) ఉపయోగించండి. G_total = G₁ + G₂ + G₃. చాలా సులభం!
నిరోధం గురించి ఆసక్తికరమైన వాస్తవాలు
క్వాంటం ఆఫ్ రెసిస్టెన్స్ 25.8 kΩ
'క్వాంటం ఆఫ్ రెసిస్టెన్స్' h/e² ≈ 25,812.807 Ω ఒక ప్రాథమిక స్థిరాంకం. క్వాంటం స్థాయిలో, నిరోధం ఈ విలువ యొక్క గుణకాలలో వస్తుంది. ఖచ్చితమైన నిరోధ ప్రమాణాల కోసం క్వాంటం హాల్ ప్రభావంలో ఉపయోగించబడుతుంది.
సూపర్ కండక్టర్లకు సున్నా నిరోధం ఉంటుంది
క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత (Tc) కంటే తక్కువగా, సూపర్ కండక్టర్లకు R = 0 సరిగ్గా ఉంటుంది. కరెంట్ నష్టం లేకుండా శాశ్వతంగా ప్రవహిస్తుంది. ఒకసారి ప్రారంభించిన తర్వాత, ఒక సూపర్ కండక్టింగ్ లూప్ శక్తి లేకుండా సంవత్సరాల పాటు కరెంట్ను నిర్వహిస్తుంది. శక్తివంతమైన అయస్కాంతాలను (MRI, పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లు) సాధ్యం చేస్తుంది.
మెరుపు తాత్కాలిక ప్లాస్మా మార్గాన్ని సృష్టిస్తుంది
మెరుపు ఛానల్ నిరోధం సమ్మె సమయంలో ~1 Ω కు పడిపోతుంది. గాలి సాధారణంగా >10¹⁴ Ω, కానీ అయనీకరణం చెందిన ప్లాస్మా వాహకత కలిగి ఉంటుంది. ఛానల్ 30,000 K (సూర్యుని ఉపరితలం కంటే 5×) వరకు వేడెక్కుతుంది. ప్లాస్మా చల్లబడినప్పుడు నిరోధం పెరుగుతుంది, ఇది బహుళ పల్స్లను సృష్టిస్తుంది.
స్కిన్ ఎఫెక్ట్ AC నిరోధాన్ని మారుస్తుంది
అధిక ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద, AC కరెంట్ కండక్టర్ ఉపరితలంపై మాత్రమే ప్రవహిస్తుంది. సమర్థవంతమైన నిరోధం ఫ్రీక్వెన్సీతో పెరుగుతుంది. 1 MHz వద్ద, కాపర్ వైర్ R DC కంటే 100× ఎక్కువ! ఇది RF ఇంజనీర్లను మందపాటి వైర్లు లేదా ప్రత్యేక కండక్టర్లను ఉపయోగించమని బలవంతం చేస్తుంది.
మానవ శరీర నిరోధం 100× మారుతుంది
పొడి చర్మం: 100 kΩ. తడి చర్మం: 1 kΩ. అంతర్గత శరీరం: ~300 Ω. అందుకే బాత్రూమ్లలో విద్యుత్ షాక్లు ప్రాణాంతకం. తడి చర్మంపై (1 kΩ) 120 V = 120 mA కరెంట్—ప్రాణాంతకం. అదే వోల్టేజ్, పొడి చర్మం (100 kΩ) = 1.2 mA—జలదరింపు.
ప్రామాణిక రెసిస్టర్ విలువలు లాగరిథమిక్
E12 సిరీస్ (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82) ప్రతి దశాబ్దాన్ని ~20% దశలలో కవర్ చేస్తుంది. E24 సిరీస్ ~10% దశలను ఇస్తుంది. E96 ~1% ఇస్తుంది. రేఖాగణిత పురోగతిపై ఆధారపడి, రేఖీయం కాదు—ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్ల ఒక అద్భుతమైన ఆవిష్కరణ!
చారిత్రక పరిణామం
1827
జార్జ్ ఓమ్ V = IR ను ప్రచురించాడు. ఓమ్స్ లా నిరోధాన్ని పరిమాణాత్మకంగా వివరిస్తుంది. మొదట జర్మన్ భౌతిక శాస్త్ర సంస్థచే 'నగ్న కల్పనల వల' అని తిరస్కరించబడింది.
1861
బ్రిటిష్ అసోసియేషన్ 'ఓమ్'ను నిరోధ యూనిట్గా స్వీకరించింది. 0°C వద్ద 106 సెం.మీ పొడవు, 1 మి.మీ² క్రాస్-సెక్షన్ గల పాదరస స్తంభం యొక్క నిరోధంగా నిర్వచించబడింది.
1881
మొదటి అంతర్జాతీయ ఎలక్ట్రికల్ కాంగ్రెస్ ప్రాక్టికల్ ఓమ్ను నిర్వచించింది. చట్టపరమైన ఓమ్ = 10⁹ CGS యూనిట్లు. జార్జ్ ఓమ్ (అతని మరణం తర్వాత 25 సంవత్సరాలకు) పేరు పెట్టబడింది.
1893
అంతర్జాతీయ ఎలక్ట్రికల్ కాంగ్రెస్ కండక్టెన్స్ కోసం 'మో' (ఓమ్ వెనుకకు) ను స్వీకరించింది. తరువాత 1971లో 'సీమెన్స్' ద్వారా భర్తీ చేయబడింది.
1908
హైకే కమర్లింగ్ ఓన్స్ హీలియంను ద్రవీకరించాడు. తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగాలను సాధ్యం చేశాడు. 1911లో సూపర్ కండక్టివిటీని (సున్నా నిరోధం) కనుగొన్నాడు.
1911
సూపర్ కండక్టివిటీ కనుగొనబడింది! పాదరసం నిరోధం 4.2 K కంటే తక్కువగా సున్నాకు పడిపోతుంది. నిరోధం మరియు క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రంపై అవగాహనలో విప్లవాన్ని తెచ్చింది.
1980
క్వాంటం హాల్ ప్రభావం కనుగొనబడింది. నిరోధం h/e² ≈ 25.8 kΩ యూనిట్లలో క్వాంటైజ్ చేయబడింది. అల్ట్రా-ఖచ్చితమైన నిరోధ ప్రమాణాన్ని అందిస్తుంది (10⁹ లో 1 భాగం వరకు ఖచ్చితమైనది).
2019
SI పునర్నిర్వచనం: ఓమ్ ఇప్పుడు ప్రాథమిక స్థిరాంకాల (ప్రాథమిక చార్జ్ e, ప్లాంక్ స్థిరాంకం h) నుండి నిర్వచించబడింది. 1 Ω = (h/e²) × (α/2) ఇక్కడ α ఫైన్ స్ట్రక్చర్ స్థిరాంకం.
ప్రో చిట్కాలు
- **త్వరిత kΩ నుండి Ω కు**: 1000 తో గుణించండి. 4.7 kΩ = 4700 Ω.
- **సమాంతర సమాన రెసిస్టర్లు**: R_total = R/n. రెండు 10 kΩ = 5 kΩ. మూడు 15 kΩ = 5 kΩ.
- **ప్రామాణిక విలువలు**: E12/E24 సిరీస్ ఉపయోగించండి. 4.7, 10, 22, 47 kΩ అత్యంత సాధారణమైనవి.
- **శక్తి రేటింగ్ను తనిఖీ చేయండి**: P = V²/R లేదా I²R. విశ్వసనీయత కోసం 2-5× మార్జిన్ ఉపయోగించండి.
- **కలర్ కోడ్ ఉపాయం**: గోధుమ(1)-నలుపు(0)-ఎరుపు(×100) = 1000 Ω = 1 kΩ. బంగారు పట్టి = 5%.
- **సమాంతరంగా కండక్టెన్స్**: G_total = G₁ + G₂. 1/R సూత్రం కంటే చాలా సులభం!
- **శాస్త్రీయ సంజ్ఞామానం ఆటో**: < 1 µΩ లేదా > 1 GΩ విలువలు చదవడానికి సులభంగా శాస్త్రీయ సంజ్ఞామానంగా ప్రదర్శించబడతాయి.
పూర్తి యూనిట్ల రిఫరెన్స్
SI యూనిట్లు
| యూనిట్ పేరు | చిహ్నం | ఓమ్ సమానం | ఉపయోగ గమనికలు |
|---|---|---|---|
| ఓమ్ | Ω | 1 Ω (base) | SI ఉత్పాదిత యూనిట్; 1 Ω = 1 V/A (ఖచ్చితమైనది). జార్జ్ ఓమ్ పేరు పెట్టబడింది. |
| టెరాఓమ్ | TΩ | 1.0 TΩ | ఇన్సులేషన్ నిరోధం (10¹² Ω). అద్భుతమైన ఇన్సులేటర్లు, ఎలక్ట్రోమీటర్ కొలతలు. |
| గిగాఓమ్ | GΩ | 1.0 GΩ | అధిక ఇన్సులేషన్ నిరోధం (10⁹ Ω). ఇన్సులేషన్ టెస్టింగ్, లీకేజ్ కొలతలు. |
| మెగాఓమ్ | MΩ | 1.0 MΩ | అధిక-ఇంపెడెన్స్ సర్క్యూట్లు (10⁶ Ω). మల్టీమీటర్ ఇన్పుట్ (సాధారణంగా 10 MΩ). |
| కిలోఓమ్ | kΩ | 1.0 kΩ | సాధారణ రెసిస్టర్లు (10³ Ω). పుల్-అప్/డౌన్ రెసిస్టర్లు, సాధారణ ప్రయోజనం. |
| మిల్లీఓమ్ | mΩ | 1.0000 mΩ | తక్కువ నిరోధం (10⁻³ Ω). వైర్ నిరోధం, కాంటాక్ట్ నిరోధం, షంట్స్. |
| మైక్రోఓమ్ | µΩ | 1.0000 µΩ | చాలా తక్కువ నిరోధం (10⁻⁶ Ω). కాంటాక్ట్ నిరోధం, ఖచ్చితమైన కొలతలు. |
| నానోఓమ్ | nΩ | 1.000e-9 Ω | అల్ట్రా-తక్కువ నిరోధం (10⁻⁹ Ω). సూపర్ కండక్టర్లు, క్వాంటం పరికరాలు. |
| పికోఓమ్ | pΩ | 1.000e-12 Ω | క్వాంటం-స్కేల్ నిరోధం (10⁻¹² Ω). ఖచ్చితమైన మెట్రాలజీ, పరిశోధన. |
| ఫెమ్టోఓమ్ | fΩ | 1.000e-15 Ω | సిద్ధాంతపరమైన క్వాంటం పరిమితి (10⁻¹⁵ Ω). పరిశోధన అప్లికేషన్లు మాత్రమే. |
| వోల్ట్ పర్ ఆంపియర్ | V/A | 1 Ω (base) | ఓమ్కు సమానం: 1 Ω = 1 V/A. ఓమ్స్ లా నుండి నిర్వచనాన్ని చూపుతుంది. |
వాహకత్వం
| యూనిట్ పేరు | చిహ్నం | ఓమ్ సమానం | ఉపయోగ గమనికలు |
|---|---|---|---|
| సిమెన్స్ | S | 1/ Ω (reciprocal) | కండక్టెన్స్ యొక్క SI యూనిట్ (1 S = 1/Ω = 1 A/V). వెర్నర్ వాన్ సీమెన్స్ పేరు పెట్టబడింది. |
| కిలోసిమెన్స్ | kS | 1/ Ω (reciprocal) | చాలా తక్కువ నిరోధం యొక్క కండక్టెన్స్ (10³ S = 1/mΩ). సూపర్ కండక్టర్లు, తక్కువ-R పదార్థాలు. |
| మిల్లీసిమెన్స్ | mS | 1/ Ω (reciprocal) | మధ్యస్థ కండక్టెన్స్ (10⁻³ S = 1/kΩ). kΩ-పరిధిలో సమాంతర లెక్కలకు ఉపయోగపడుతుంది. |
| మైక్రోసిమెన్స్ | µS | 1/ Ω (reciprocal) | తక్కువ కండక్టెన్స్ (10⁻⁶ S = 1/MΩ). అధిక-ఇంపెడెన్స్, ఇన్సులేషన్ కొలతలు. |
| మో | ℧ | 1/ Ω (reciprocal) | సీమెన్స్ యొక్క పాత పేరు (℧ = ఓమ్ వెనుకకు). 1 మో = 1 S సరిగ్గా. |
వారసత్వ & శాస్త్రీయ
| యూనిట్ పేరు | చిహ్నం | ఓమ్ సమానం | ఉపయోగ గమనికలు |
|---|---|---|---|
| అబోమ్ (EMU) | abΩ | 1.000e-9 Ω | CGS-EMU యూనిట్ = 10⁻⁹ Ω = 1 nΩ. వాడుకలో లేని ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ యూనిట్. |
| స్టాటోమ్ (ESU) | statΩ | 898.8 GΩ | CGS-ESU యూనిట్ ≈ 8.99×10¹¹ Ω. వాడుకలో లేని ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ యూనిట్. |
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
నిరోధం మరియు కండక్టెన్స్ మధ్య తేడా ఏమిటి?
నిరోధం (R) కరెంట్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది, ఓమ్స్ (Ω) లో కొలుస్తారు. కండక్టెన్స్ (G) దాని విలోమం: G = 1/R, సీమెన్స్ (S) లో కొలుస్తారు. అధిక నిరోధం = తక్కువ కండక్టెన్స్. అవి ఒకే గుణాన్ని వ్యతిరేక దృక్కోణాల నుండి వివరిస్తాయి. సిరీస్ సర్క్యూట్ల కోసం నిరోధాన్ని, సమాంతరంగా (సులభమైన గణితం) కండక్టెన్స్ను ఉపయోగించండి.
లోహాలలో ఉష్ణోగ్రతతో నిరోధం ఎందుకు పెరుగుతుంది?
లోహాలలో, ఎలక్ట్రాన్లు ఒక క్రిస్టల్ లాటిస్ ద్వారా ప్రవహిస్తాయి. అధిక ఉష్ణోగ్రత = అణువులు ఎక్కువగా కంపిస్తాయి = ఎలక్ట్రాన్లతో ఎక్కువ ఘర్షణలు = అధిక నిరోధం. సాధారణ లోహాలు ప్రతి °Cకి +0.3 నుండి +0.6% వరకు ఉంటాయి. రాగి: +0.39%/°C. ఇది 'ధనాత్మక ఉష్ణోగ్రత గుణకం.' అర్ధవాహకాలకు వ్యతిరేక ప్రభావం ఉంటుంది (రుణాత్మక గుణకం).
నేను సమాంతరంగా మొత్తం నిరోధాన్ని ఎలా లెక్కించాలి?
విలోమాలను ఉపయోగించండి: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃... రెండు సమాన రెసిస్టర్ల కోసం: R_total = R/2. సులభమైన పద్ధతి: కండక్టెన్స్ ఉపయోగించండి! G_total = G₁ + G₂ (కేవలం జోడించండి). అప్పుడు R_total = 1/G_total. ఉదాహరణకు: 10 kΩ మరియు 10 kΩ సమాంతరంగా = 5 kΩ.
సహనం మరియు ఉష్ణోగ్రత గుణకం మధ్య తేడా ఏమిటి?
సహనం = తయారీ వైవిధ్యం (±1%, ±5%). గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిర లోపం. ఉష్ణోగ్రత గుణకం (టెంప్కో) = ప్రతి °Cకి R ఎంత మారుతుంది (ppm/°C). 50 ppm/°C అంటే ప్రతి డిగ్రీకి 0.005% మార్పు. ఖచ్చితమైన సర్క్యూట్లకు రెండూ ముఖ్యమైనవి. స్థిరమైన ఆపరేషన్ కోసం తక్కువ-టెంప్కో రెసిస్టర్లు (<25 ppm/°C).
ప్రామాణిక రెసిస్టర్ విలువలు లాగరిథమిక్ (10, 22, 47) ఎందుకు?
E12 సిరీస్ రేఖాగణిత పురోగతిలో ~20% దశలను ఉపయోగిస్తుంది. ప్రతి విలువ మునుపటి దాని కంటే ≈1.21× ఉంటుంది (10 యొక్క 12వ మూలం). ఇది అన్ని దశాబ్దాలలో ఏకరీతి కవరేజీని నిర్ధారిస్తుంది. 5% సహనంతో, ప్రక్కనే ఉన్న విలువలు అతివ్యాప్తి చెందుతాయి. ఒక అద్భుతమైన డిజైన్! E24 (10% దశలు), E96 (1% దశలు) అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. వోల్టేజ్ డివైడర్లు మరియు ఫిల్టర్లను ఊహించగలిగేలా చేస్తుంది.
నిరోధం రుణాత్మకంగా ఉండవచ్చా?
నిష్క్రియ భాగాలలో, లేదు—నిరోధం ఎల్లప్పుడూ ధనాత్మకం. అయితే, క్రియాశీల సర్క్యూట్లు (ఆప్-ఆంప్స్, ట్రాన్సిస్టర్లు) 'రుణాత్మక నిరోధ' ప్రవర్తనను సృష్టించగలవు, ఇక్కడ వోల్టేజ్ను పెంచడం వల్ల కరెంట్ తగ్గుతుంది. ఆసిలేటర్లు, యాంప్లిఫైయర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. టన్నెల్ డయోడ్లు సహజంగా కొన్ని వోల్టేజ్ శ్రేణులలో రుణాత్మక నిరోధాన్ని చూపుతాయి. కానీ నిజమైన నిష్క్రియ R ఎల్లప్పుడూ > 0.
పూర్తి సాధనాల డైరెక్టరీ
UNITS లో అందుబాటులో ఉన్న అన్ని 71 సాధనాలు