أوم

الأوم (رمزه: Ω ، الحرف اليوناني الكبير أوميغا ) هو وحدة قياس المقاومة الكهربائية في النظام الدولي للوحدات (SI) . سُمّي نسبةً إلى الفيزيائي الألماني جورج أوم (1789-1854). طُوّرت وحدات قياسية مختلفة للمقاومة الكهربائية، استنادًا إلى التجربة، في سياق ممارسة التلغراف المبكرة ، واقترحت الجمعية البريطانية لتقدم العلوم وحدةً مُشتقة من وحدات الكتلة والطول والزمن الموجودة آنذاك، وبمقياس مناسب للعمليات العملية، وذلك في وقت مبكر من عام 1861.

بعد مراجعة النظام الدولي للوحدات لعام 2019 ، والتي أعيد فيها تعريف الأمبير والكيلوجرام من حيث الثوابت الأساسية، يتم الآن تعريف الأوم أيضًا كقيمة دقيقة من حيث هذه الثوابت.

يُعرَّف الأوم بأنه المقاومة الكهربائية بين نقطتين في موصل عندما يؤدي فرق جهد ثابت مقداره فولت واحد (V) مطبق على هاتين النقطتين إلى توليد تيار كهربائي مقداره أمبير واحد (A) في الموصل ، مع العلم أن الموصل ليس مصدرًا لأي قوة دافعة كهربائية . ^{[ 1 ]}

${\displaystyle \Omega ={\frac {\mathrm {V} }{\mathrm {A} }}={\frac {1}{\mathrm {S} }}={\frac {\mathrm {W} {\mathrm {A^{2}} }}={\frac {\mathrm {V} ^{2}}{\mathrm {W} }}={\frac $$ {J} }{\mathrm {s{\cdot }A^{2}} }}={\frac {\mathrm {kg{\cdot }m^{2}} }{\mathrm {s{\cdot }C^{2}} }}={\frac {\mathrm {kg{\cdot }m^{2}} }{\mathrm {s^{3}{\cdot }A^{2}} }}}$

في كثير من الحالات، تكون مقاومة الموصل ثابتة تقريبًا ضمن نطاق معين من الفولتية ودرجات الحرارة وغيرها من المعايير. وتُسمى هذه المقاومات بالمقاومات الخطية . وفي حالات أخرى، تتغير المقاومة، كما هو الحال في الثرمستور ، الذي يُظهر اعتمادًا قويًا لمقاومته على درجة الحرارة.

في الولايات المتحدة، تُختزل حروف العلة المتتالية في الوحدات السابقة "كيلو أوم" و"ميغا أوم" عادةً إلى حرف واحد، فتصبح "كيلو أوم" و"ميغا أوم". ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

في دوائر التيار المتردد، يتم قياس المعاوقة الكهربائية أيضًا بالأوم.

يمكن حساب القدرة المستهلكة في المقاومة من خلال مقاومتها والجهد أو التيار الكهربائي المؤثر فيها. وتعتمد الصيغة على دمج قانون أوم وقانون جول . $${\displaystyle P=VI={\frac {V^{2}}{R}}=I^{2}R,}$$

حيث P هي القدرة، وR هي المقاومة، وV هو الجهد عبر المقاومة، و I هو التيار المار عبر المقاومة.

تتميز المقاومة الخطية بقيمة مقاومة ثابتة بغض النظر عن الجهد أو التيار المطبق؛ والعديد من المقاومات العملية خطية ضمن نطاق مفيد من التيارات. أما المقاومات غير الخطية، فتتغير قيمتها تبعًا للجهد (أو التيار) المطبق. عند تطبيق تيار متردد على الدائرة (أو عندما تكون قيمة المقاومة دالة للزمن)، تكون العلاقة المذكورة أعلاه صحيحة في أي لحظة، ولكن حساب متوسط ​​القدرة خلال فترة زمنية معينة يتطلب تكامل القدرة اللحظية خلال تلك الفترة.

بما أن الأوم ينتمي إلى نظام وحدات متماسك ، فعندما يكون لكل من هذه الكميات وحدة النظام الدولي المقابلة لها ( الواط لـ P ، والأوم لـ R ، والفولت لـ V، والأمبير لـ I ، والتي ترتبط كما في §  التعريف ) فإن هذه الصيغة تظل صالحة عدديًا عند استخدام هذه الوحدات (واعتبارها ملغاة أو محذوفة).

أدى التطور السريع للهندسة الكهربائية في النصف الثاني من القرن التاسع عشر إلى ظهور حاجة ماسة إلى نظام وحدات منطقي ومتماسك ومتسق ودولي لقياس الكميات الكهربائية. فقد احتاج مشغلو التلغراف وغيرهم من أوائل مستخدمي الكهرباء في القرن التاسع عشر إلى وحدة قياس معيارية عملية للمقاومة. وكانت المقاومة تُعبّر عنها غالبًا بمضاعفات مقاومة طول قياسي من أسلاك التلغراف؛ إلا أن اختلاف الجهات المعنية في استخدام المعايير جعل الوحدات غير قابلة للتبادل بسهولة. ولم تكن الوحدات الكهربائية المُعرّفة بهذه الطريقة نظامًا متماسكًا مع وحدات الطاقة والكتلة والطول والزمن، مما استلزم استخدام عوامل تحويل في الحسابات التي تربط الطاقة أو القدرة بالمقاومة. ^{[ 6 ]}

يمكن اختيار طريقتين مختلفتين لإنشاء نظام وحدات كهربائية. يمكن تحديد عناصر مختلفة، مثل سلك أو خلية كهروكيميائية قياسية ، لإنتاج كميات محددة للمقاومة والجهد الكهربائي، وما إلى ذلك. بدلاً من ذلك، يمكن ربط الوحدات الكهربائية بالوحدات الميكانيكية من خلال تعريف، على سبيل المثال، وحدة تيار كهربائي تُعطي قوة محددة بين سلكين، أو وحدة شحنة كهربائية تُعطي قوة محددة بين شحنتين. تضمن هذه الطريقة الأخيرة التوافق مع وحدات الطاقة. يتطلب تعريف وحدة للمقاومة متوافقة مع وحدات الطاقة والزمن تعريف وحدات للجهد والتيار. من المستحسن أن تُمرر وحدة واحدة من الجهد الكهربائي وحدة واحدة من التيار الكهربائي عبر وحدة واحدة من المقاومة الكهربائية، مما يؤدي إلى إنجاز وحدة واحدة من الشغل في وحدة واحدة من الزمن، وإلا، ستتطلب جميع الحسابات الكهربائية عوامل تحويل.

بما أن ما يُسمى بالوحدات "المطلقة" للشحنة والتيار تُعبّر عنها كمجموعات من وحدات الكتلة والطول والزمن، فإن التحليل البُعدي للعلاقات بين الجهد والتيار والمقاومة يُظهر أن المقاومة تُعبّر عنها بوحدات الطول لكل وحدة زمنية  - أي السرعة. على سبيل المثال، عرّفت بعض التعريفات المبكرة لوحدة المقاومة وحدة المقاومة بأنها ربع دائرة الأرض في الثانية.

ربط نظام الوحدات المطلقة الكميات المغناطيسية والكهروستاتيكية بوحدات القياس المترية الأساسية للكتلة والزمن والطول. تميزت هذه الوحدات بميزة كبيرة تتمثل في تبسيط المعادلات المستخدمة في حل المسائل الكهرومغناطيسية، والاستغناء عن عوامل التحويل في حسابات الكميات الكهربائية. مع ذلك، تبين أن وحدات السنتيمتر-غرام-ثانية (CGS) ذات أحجام غير عملية للقياسات العملية.

طُرحت معايير مختلفة للأجهزة كتعريف لوحدة المقاومة. في عام 1860، نشر فيرنر سيمنز (1816-1892) اقتراحًا لمعيار مقاومة قابل للتكرار في مجلة بوغندورف " حوليات الفيزياء والكيمياء" . ^{[ 7 ]} اقترح عمودًا من الزئبق النقي، بمقطع عرضي يبلغ مليمترًا مربعًا واحدًا، وطوله متر واحد: وحدة سيمنز الزئبقية . مع ذلك، لم تكن هذه الوحدة متسقة مع الوحدات الأخرى. كان أحد المقترحات هو ابتكار وحدة تعتمد على عمود زئبقي تكون متسقة - أي تعديل الطول لجعل المقاومة أومًا واحدًا. لم يكن لدى جميع مستخدمي الوحدات الموارد اللازمة لإجراء تجارب القياس بالدقة المطلوبة، لذلك كانت هناك حاجة إلى معايير عملية تستند نظريًا إلى التعريف الفيزيائي.

في عام 1861، قدّم لاتيمر كلارك (1822-1898) والسير تشارلز برايت (1832-1888) ورقة بحثية في اجتماع الجمعية البريطانية لتقدم العلوم ^{[ 8 ]} اقترحا فيها وضع معايير للوحدات الكهربائية ، واقترحا أسماءً لهذه الوحدات مستوحاة من فلاسفة بارزين، وهي: أوم، وفاراد، وفولت. وفي عام 1861، عيّنت الجمعية البريطانية لتقدم العلوم لجنةً ضمت ماكسويل وتومسون لتقديم تقرير عن معايير المقاومة الكهربائية. ^{[ 9 ]} تمثلت أهدافهم في ابتكار وحدة ذات حجم مناسب، وجزء من نظام متكامل للقياسات الكهربائية، ومتوافقة مع وحدات الطاقة، ومستقرة، وقابلة للتكرار، ومبنية على النظام المتري الفرنسي. ^{[ 10 ]} في التقرير الثالث للجنة، الصادر عام 1864، أُشير إلى وحدة المقاومة باسم "وحدة BA، أو أوماد". ^{[ 11 ]} وبحلول عام 1867، أصبح يُشار إلى الوحدة ببساطة باسم أوم . ^{[ 12 ]}

كان من المفترض أن تكون قيمة أوم BA مساوية لـ 10⁹ ^وحدة من وحدات CGS، ولكن بسبب خطأ في الحسابات، كانت القيمة أقل بنسبة 1.3%. وكان لهذا الخطأ تأثير كبير على إعداد المعايير العملية.

في 21 سبتمبر 1881، حدد المؤتمر الكهربائي الدولي وحدة عملية للأوم للمقاومة، استنادًا إلى وحدات CGS ، باستخدام عمود من الزئبق بمقطع عرضي 1  مم ²  ، وطوله حوالي 104.9 سم عند درجة حرارة 0  درجة مئوية، على غرار الجهاز الذي اقترحه سيمنز.

عُرّف الأوم القانوني ، وهو معيار قابل للتكرار، في المؤتمر الدولي للكهربائيين في باريس عام 1884 بأنه مقاومة عمود من الزئبق ذي وزن محدد  وطول 106 سم؛ وقد مثّل هذا قيمة وسطية بين وحدة BA (المكافئة لـ 104.7  سم)، ووحدة سيمنز (100  سم بحسب التعريف)، ووحدة CGS. ^{[ 13 ]} على الرغم من تسميته "قانونيًا"، لم يُعتمد هذا المعيار في أي تشريع وطني. أُوصي بالأوم "الدولي" بقرار بالإجماع في المؤتمر الدولي للكهرباء عام 1893 في شيكاغو. ^{[ 14 ]} استندت هذه الوحدة إلى الأوم الذي يساوي 10⁹ ^وحدة مقاومة من نظام CGS للوحدات الكهرومغناطيسية. يُمثّل الأوم الدولي المقاومة التي يُبديها عمود من الزئبق ذو مساحة مقطع عرضي ثابتة  وطول 106.3 سم وكتلة 14.4521 غرامًا عند درجة حرارة 0  درجة مئوية، لتيار كهربائي ثابت. أصبح هذا التعريف أساسًا للتعريف القانوني للأوم في العديد من البلدان. ​​وفي عام 1908، اعتمد ممثلون علميون من عدة دول هذا التعريف في المؤتمر الدولي للوحدات والمعايير الكهربائية في لندن. ^{[ 14 ]} واستمر استخدام معيار عمود الزئبق حتى المؤتمر العام للأوزان والمقاييس عام 1948 ، حيث أُعيد تعريف الأوم كمعيار مطلق بدلًا من كونه معيارًا شكليًا.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر، أصبحت الوحدات مفهومة جيداً ومتسقة. ولم تكن التعريفات تتغير إلا بتأثير طفيف على الاستخدامات التجارية لهذه الوحدات. وقد سمحت التطورات في علم القياس بصياغة تعريفات تتسم بدرجة عالية من الدقة والتكرار.

تبين أن طريقة عمود الزئبق لتحقيق معيار فيزيائي للأوم صعبة التكرار، وذلك بسبب تأثيرات المقطع العرضي غير الثابت للأنبوب الزجاجي. وقد قامت الجمعية البريطانية وغيرها بتصميم ملفات مقاومة متنوعة لتكون بمثابة معايير مادية لوحدة المقاومة. وظل استقرار هذه المعايير وقابليتها للتكرار على المدى الطويل مجالًا بحثيًا مستمرًا، حيث تم رصد وتحليل تأثيرات درجة الحرارة وضغط الهواء والرطوبة والوقت على هذه المعايير.

لا تزال المعايير المادية مستخدمة، لكن تجارب القياس التي تربط بين المحاثات والمكثفات ذات الأبعاد الدقيقة وفرت أساسًا أكثر جوهرية لتعريف الأوم. منذ عام 1990، استُخدم تأثير هول الكمي لتعريف الأوم بدقة عالية وقابلية تكرار ممتازة. تُستخدم تجارب هول الكمي للتحقق من استقرار المعايير العملية التي لها قيم مناسبة للمقارنة. ^{[ 17 ]}

بعد مراجعة النظام الدولي للوحدات لعام 2019 ، والتي أعيد فيها تعريف الأمبير والكيلوجرام من حيث الثوابت الأساسية ، يتم الآن تعريف الأوم أيضًا من حيث هذه الثوابت.

تم اقتراح الرمز Ω، بسبب التشابه الصوتي بين ohm و omega، من قبل ويليام هنري بريس في عام 1867. ^{[ 18 ]} في الوثائق المطبوعة قبل الحرب العالمية الثانية، كان رمز الوحدة يتكون غالبًا من حرف أوميغا الصغير المرتفع (ω)، بحيث  تمت كتابة 56 Ω على النحو التالي 56 ^ω .

تاريخيًا، استخدمت بعض برامج تحرير المستندات خط Symbol لعرض الحرف Ω. ^{[ 19 ]} في حال عدم دعم هذا الخط، قد يُعرض المستند نفسه بالحرف "W" ("10  واط" بدلًا من "10  Ω"، على سبيل المثال). ولأن W يُمثل الواط ، وحدة قياس القدرة في النظام الدولي للوحدات، فقد يُسبب ذلك لبسًا، مما يجعل استخدام رمز Unicode الصحيح هو الأفضل.

عندما تقتصر مجموعة الأحرف على ASCII ، فإن معيار IEEE 260.1 يوصي باستخدام اسم الوحدة "أوم" كرمز بدلاً من Ω.

في صناعة الإلكترونيات، يشيع استخدام الحرف R بدلاً من رمز Ω، وبالتالي،  يمكن تمثيل مقاومة 10 Ω بالرمز 10R. هذا جزء من ترميز RKM . ويُستخدم في كثير من الحالات التي تحتوي فيها القيمة على منزلة عشرية. على سبيل المثال،  تُكتب 5.6 Ω بالرمز 5R6، أو 2200  Ω بالرمز 2K2. تتجنب هذه الطريقة إغفال الفاصلة العشرية، التي قد لا تُعرض بدقة على المكونات أو عند نسخ المستندات.

يرمز نظام يونيكود إلى الرمز Ω بالرمز U+2126 Ω (علامة أوم ) ، وهو يختلف عن رمز أوميغا اليوناني بين الرموز الشبيهة بالأحرف ، ولكنه مكافئٌ من الناحية المتعارف عليها لحرف أوميغا اليوناني الكبير U+03A9 Ω ( حرف أوميغا اليوناني الكبير ) ، ولذلك يُفضّل استخدامه. ^{[ 20 ]} في نظامي MS-DOS ومايكروسوفت ويندوز، قد يُنتج رمز Alt + رمز Ω. وفي نظام ماك أو إس، يُنتج رمز Alt + الرمز نفسه.Alt234⌥ OptZ

• نظام ترميز الألوان الإلكتروني ، المستخدم للإشارة إلى قيمة المقاومات
• تاريخ القياس
• اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس
• رتب المقدار (المقاومة)
• المقاومة النوعية

• كتب جورج سيمون أوم الممسوحة ضوئياً في مكتبة جامعة نورنبيرغ للعلوم التطبيقية
• كتيب SI الرسمي
• منشور خاص رقم 811 صادر عن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا
• تاريخ الأوم على موقع sizes.com
• تاريخ الوحدات الكهربائية.