Ohms Gesetz für den Kettenabschnitt

Das

-Ohm'sche Gesetz für den Kettenabschnitt ist die Grundformel, mit der Lehrer mit ungehorsamen Schülern umgehen. Mal sehen, was George Om den Nachkommen vermitteln wollte, als er das Gesetz formulierte:

I = U / R.Wo ist die Amperezahl in Ampere gemessen;U ist die Spannung in Volt;und R ist der Widerstand in Ohm.

Die Geschichte der Erstellung des Ohmschen Gesetzes für einen Abschnitt einer Schaltung

In Verbindung mit der Kenntnis, dass die Spannung von Parallelschaltungen der Strom in Reihe ist, wird das Ohm'sche Gesetz für einen Abschnitt einer Schaltung zu einem leistungsstarken Werkzeug zur Lösung von Problemen. Die Formel wurde 1827 abgeleitet und ist der Arbeit von Kirchhoff einige Jahrzehnte voraus. Georg Om experimentierte mit aktiven Widerständen und kämpfte zwei ganze Jahre lang mit dem, was heute für einen normalen Studenten für eine halbe Stunde ausreicht. Alles aus mangelnder materieller Basis.

Im Jahr 1600 präsentierte Volta der Öffentlichkeit eine Batterie. Die Forscher begannen zu suchen, wo sie die Innovation anpassen sollten. Es stellte sich heraus, dass es möglich war, Informationen mit Hilfe eines Telegraphen schnell und über große Entfernungen zu übertragen. Aber es gab nichts zu messen. Es ist offensichtlich, dass nach einem Ohm'schen Gesetz für einen Abschnitt der Schaltung kein Strom und keine Spannung vorhanden sind. Die Schwierigkeit zeichnete sich erst am Horizont ab, als Reparaturbedarf auftrat. Vierzig Jahre nach der Geburt des Ohm'schen Gesetzes, als 1866 der transatlantische Telegraph gelegt wurde, wurde das Kelvin-Spiegelgalvanometer als Empfänger verwendet.

Acht Jahre zuvor hat der zukünftige Herr eine Erfindung zum Patent angemeldet. In seiner ursprünglichen Form ist das Gerät eine Drahtspule mit einem beweglichen Spiegel im Inneren. In dem Moment, in dem der Strom in der Schaltung aufgezeichnet wurde, wurde das Licht in die richtige Richtung reflektiert. Der Bediener sah mit eigenen Augen, was vor sich ging. Stimmen Sie zu, mit Hilfe eines solchen Gerätes ist es schwer zu messen. Kelvin änderte sich, es geschah 40 Jahre später, als es für George Ohm wünschenswert war.

Der Erfinder des ersten genauen Amperemeter Edward Weston wurde 1850 geboren. Das Gerät wurde 1886 hergestellt und gewährleistet eine Genauigkeit von 0,5%.Offensichtlich hat George Om das Gerät bei der Suche nach dem Gesetz für den Kettenabschnitt nicht verwendet. Brachte jedoch die berühmte Formel. WieEr war als großer Mathematiker bekannt und verwendete in seinen Forschungen Fouriers Ideen zur Wärmeleitung.

Die Studie der galvanischen Schaltung ist mathematisch einfach im PDF-Format aus dem Google-Repository herunterzuladen. Zwar kann eine Übersetzung ins Russische nicht einmal in der Zentralbibliothek des Namens Lenin gefunden werden.

Vorgeschichte von George Ohms Entdeckungen

Der frühere Thales Miletsky wurde bereits in den Themen erwähnt. In der Überschrift über das Ohmsche Gesetz für den Kettenabschnitt wird lediglich hinzugefügt, dass die Attraktivität von Wolle durch Bernstein von seiner Tochter bemerkt wurde. Die Menschheit im Elektrizitätsbereich verdankt sich viel den Frauen und ihrer Neugier, die ihre Tochter zwang, Papa Thales um eine Erklärung für ein unverständliches Phänomen zu bitten.

Dann wurde der Strom jahrhundertelang vergessen. Die erste ernsthafte Arbeit in diesem Bereich ist die Arbeit von William Gilbert, der kurz vor seinem eigenen Tod eine Abhandlung veröffentlicht hat, deren Name frei übersetzt werden kann als "Über einen Magneten, Magnetkörper und einen großen Magneten - die Erde".Es ist unmöglich, an Otto von Guericke vorbeizukommen, der mit Hilfe eines statischen Ladungsgenerators nach eigenen Vorstellungen einige merkwürdige Muster feststellen konnte:

1. Die Anklagen desselben Zeichens werden abgestoßen, das Gegenteil angezogen. Von Gerike machte auf diese Gegensätze aufmerksam.
2. Beim Schließen von Ladungen unterschiedlicher Vorzeichen fließt Strom. Zu dieser Zeit gab es kein Konzept, aber die Tatsache des Verschwindens der Wechselwirkungskräfte zwischen den Körpern wurde bemerkt.

Er stellte fest, dass Charles Dyufé Anzeichen für Anklagen enthielt: Sie haben bereits über "Glas" - und "Pech" -Energie geschrieben.

Wie Georg Ohm das Gesetz mathematisch abgeleitet hat

Die Autoren haben eine kleine Übersetzung eines ganzen( !) Buches über die mathematische Untersuchung der elektrischen Schaltung gemacht. Om schreibt, dass die Arbeitskraft auf der Grundlage von nur drei Postulaten geschaffen wurde:

• : Die Ausbreitung von Elektrizität in einem Festkörper( Leiter).
• Die Bewegung von Elektrizität außerhalb eines Festkörpers( wir wagen zu suggerieren, dass wir über ein Magnetfeld sprechen).
• Das Phänomen der Erscheinung von Elektrizität, wenn sich ungleichartige Leiter berühren( jetzt als Thermoelement bezeichnet).

Der Wissenschaftler schreibt, er habe sich auf die Luft gestützt, die letzten beiden Postulate seien zu dieser Zeit nicht in Form von Gesetzen gewesen, es seien nur teilweise experimentelle Entwicklungen anwesend. Die Studien basierten auf den Experimenten von Charles Coulomb, der aus der Ferne mit den Aktionen von Anklagen experimentierte. Ohm schlug schon damals vor, dass zwei sich berührende ungleiche Leiter eine Potentialdifferenz bilden. Und jetzt die erstaunlichen Entdeckungen von Ohm:

1. Wie oben erwähnt, gab es zu dieser Zeit keine Messinstrumente. Om wusste aus wissenschaftlichen Publikationen, dass der Strom, der durch den Draht fließt, die magnetische Nadel zur Seite lenkt. Es war nicht leicht, den Winkel mit der Elektrizitätsmenge zu korrelieren, aber der Wissenschaftler ging auf den Trick: Mit Hilfe von Torsionsgewichten begann er, die Kraft zu bestimmen, bei der die Kompasswerte und die Richtung des Metallkerns zusammenfallen. Und in Newton ist dies ein extrem kleiner Wert. So lernte Om, die Stärke des Stroms genau zu messen - eine Menge, die der Wissenschaftsgemeinschaft unbekannt war und in die Nutzung des Genies der Wissenschaft eingeführt wurde.
2. Während der Experimente wurde festgestellt, dass der Volt-Pol keine konstante Spannung liefert. Versuche unter solchen Bedingungen konnte George Om nicht fortsetzen. Und er fing an,. .. thermo-emf( auf Anraten des Physikers I. H. Poggendorf) zu verwenden. Dies ist erstaunlich, da niedrige Spannungen - die Potentialdifferenz zwischen zwei unterschiedlichen Leitern( Kupfer und Wismut) - unbedeutende Ströme verursachen. Om bewältigte die Aufgabe mit Hilfe von Torsionsgewichten und einer Kompassnadel. Ein leichter Temperaturabfall an der Kreuzung wurde schnell kompensiert. Der Wissenschaftler platzierte das erste Ende des Thermoelements in einem Gefäß mit kochendem Wasser, das zweite - in einem Behälter mit Eis. Die Unsicherheit blieb auf einer Skala unbeständig. Zum Beispiel beginnt das Kochen anders, der Prozess wird durch den Druck der Atmosphäre beeinflusst. Das Thermoelement zeigte sich jedoch vom ersten Versuch an viel besser als eine galvanische Zelle.

Add, Torsionswaage, deren Funktionsprinzip auf dem Elastizitätsmodul eines dünnen Drahts basiert, entwickelt Pendant. Auf statische Aufladungen angewendet. So brachte und brachte das berühmte Gesetz. Die magnetische Nadel ist in den Werken von Oersted( 1820) beschrieben. Der Wissenschaftler stellte fest, dass die Abweichung proportional zu dem ist, was jetzt als Ampere bezeichnet wird. In diesem Jahr formulierte Ampère sein eigenes berühmtes Gesetz, das besagt, dass ein Magnet mit einem Potentialunterschied auf den Befunden im Magnetfeld der Erde orientiert ist. Die Entdeckungen folgten einer nach dem anderen, und George Oms Buch über das mathematische Studium des galvanischen Stromkreises war das nächste in Folge.

Der Wissenschaftler platzierte die magnetische Nadel in Richtung des magnetischen Meridians. Um den Einfluss des Magnetfeldes der Erde zu beseitigen. Mit Hilfe von Torsionsgewichten wird die Kraft gemessen, die erforderlich ist, um das System in seinen ursprünglichen Zustand zu versetzen. Om führte eine Reihe von Gründen für die Unzufriedenheit mit einer galvanischen Zelle als Stromquelle aus:

1. Wie jede Batterie verlor eine Volt-Säule allmählich an Spannung. Ohm bemerkte dies, als er die thermische Wirkung eines gewöhnlichen Drahtes untersuchte. Allmählich sank die Temperatur unaufhaltsam. Es war notwendig, das System in den Ausgangszustand( Ladung) zu bringen, da die Erwärmung zunahm. Folglich führte das galvanische Element im Verlauf der Forschung einen Fehler ein. Thermo-EMF hatte eine größere Stabilität und einen kleineren Wert, wodurch die Erwärmung der Leiter reduziert und der Temperaturfehler ausgeglichen wurde.
   

   Vorbereitung des Experiments

2. Ohm führte Experimente an kurzen Drahtstücken aus verschiedenen Materialien durch. Der Widerstand der Stücke war geringer als der innere Widerstand der Quelle. Durch die Bildung eines Widerstandsteilers änderte sich der Strom mit einer Änderung des Leitermaterials äußerst wenig. Die interne Impedanz der galvanischen Zelle führte zu großen Fehlern. Und hier hat sich das Thermoelement am besten manifestiert. Der Innenwiderstand einer solchen Quelle ist extrem klein.

Darüber hinaus war die Reinheit der Materialien der untersuchten Proben selbst für Ohm zweifelhaft. Es gab kein verdauliches Werkzeug zur Abschätzung des Durchmessers( und der Querschnittsfläche).All dies zeigt, wie viele Schwierigkeiten der Lehrer( talentierte Mathematik) zu überwinden hatte.

Als wir uns mit der Arbeit vertraut machten, wurde klar, warum wir zwei ganze Jahre brauchten, um eine einfache Formel abzuleiten. Als Krönung fand der Wissenschaftler vor allem Material von Wissenschaftlern und staatlichen Institutionen. Und die Gleichung wurde lange Zeit kritisiert - das Öl im Feuer fügte Ungenauigkeit in der ursprünglichen Formulierung der Gleichung hinzu. Zusammenfassend:

1. Durch Abstraktion eines einheitlichen, symmetrischen Leiterringes zeigte ein Wissenschaftler, der eine deduktive Methode verwendete, dass der Strom in jedem Abschnitt gleich ist. Wir glauben, dass Ohmu dem Schützen aktiv geholfen hat, dessen Torsionskraft über den Umfang des Kreises konstant blieb.
2. Aus einem Segmentring zusammengesetzt, erstellte Ohm verschiedene geometrische Abstraktionen, zog sie in eine Linie, zeichnete und führte das Konzept der Potenzialdifferenz ein. Und alle sehen den mathematischen Ausdruck des Gesetzes.

Laut Om wurde die Arbeit zu dieser Zeit als die schwierigste mathematische Aufgabe angesehen, fügen wir hinzu, ihr Text wird für jede moderne Scharade hundert Punkte ergeben. Wenn ein Ring als gerade Linie dargestellt wird, sieht er seltsam aus. Der Text erklärt diese Aktion nicht( obwohl der Zweck der Linien dort geduldig beschrieben ist).Wir verpflichten uns nicht, das Wesen der Abstraktionen zu klären, geben Sie einfach die Form der Gleichung an, zu der der Wissenschaftler gekommen ist:

X = a / b + x,

wobei X die auf die Magnetnadel wirkende Kraft ist, a die Länge des untersuchten Leiters ist und b und x einige willkürliche Konstanten sind. Om schlug beispielsweise vor, eine einzige Zahl von 20,25 und x - den Wertebereich von 7285 bis 6800 zu verwenden. In diesem Fall war es möglich, unter Verwendung des obigen Ausdrucks die Länge und das Material der auf den Pfeil wirkenden Leitermagnetkraft vorherzusagen. Was wird als Bestätigung der Loyalität gegenüber dem Geschehen angesehen.

Anstatt

abzuschließen Ein talentierter Mathematiker arbeitete vor zwei Jahrhunderten an einer einfachen Sucht. Der erste half mit diesem Rat, der zweite mischte sich ein. Es genügt zu sagen, dass die endgültige Installation speziell zum Auffinden von Abhängigkeiten entwickelt wurde. Alle Teile einschließlich des Thermoelements wiesen klar definierte Abmessungen auf. Die Installation wurde mit einer Kappe abgedeckt, um den Einfluss von Turbulenzen auf die Torsionsskala zu beseitigen.

Am Ende wurden die Fehler auf 5–10% reduziert. Was erlaubte uns, das Verhältnis abzuleiten, das heute als Ohm'sches Gesetz für das Kettensegment bekannt ist.