Ohmin laki ketjuosastolle

Ohm -laki ketjuosastolle on perusmuoto, jota opettajat käyttävät käsittelemään tottelemattomia opiskelijoita. Katsotaanpa, mitä George Om halusi välittää jälkeläisille, kun hän laati lain:

I = U / R.Missä minä on ampeereina mitattu teho;U on jännite, voltteina;ja R on ohmin vastus.

Ohmin lain luomisen historia piirin

: n osalle Yhdessä tietäen, että rinnakkaispiirien jännite on sama kuin sarjassa oleva virta, Ohmin laki piirin osalle muuttuu tehokkaaksi työkaluksi ongelmien ratkaisemiseksi. Vuonna 1827 johdettu kaava on useita vuosikymmeniä ennen Kirchhoffin työtä.Georg Om kokeili aktiivisia vastuksia, ja kahdeksi kokonaisuudeksi, joka kamppaili sen kanssa, mikä nykyään riittäisi tavalliselle opiskelijalle puoli tuntia. Kaikki aineellisen perustan puuttumisesta.

Vuonna 1600 Volta esitti akun yleisölle, tutkijat alkoivat etsiä, mihin innovaatioita mukautetaan. Tuli selväksi, että tietoa oli mahdollista välittää nopeasti ja kaukana kaukoliikenteen avulla. Mutta ei mitenkään mitattu. On selvää, että virtaa ja jännitettä ei ole myöhemmin liitetty Ohmin lakiin piirin osaa varten. Vaikeudet näkyivät horisontissa vain silloin, kun korjaustarve oli. Neljänkymmenen vuoden kuluttua Ohmin lain syntymästä, kun transatlanttinen telegrafi asetettiin vuonna 1866, Kelvin-peilin galvanometria käytettiin vastaanottimena.

8 vuotta ennen tätä tulevaa herra otti patentin keksinnölle. Alkuperäisessä muodossaan laite on lanka, jossa on liikkuva peili. Tällä hetkellä, kun virta kirjattiin piiriin, valo heijastui oikeaan suuntaan, operaattori näki, mitä tapahtui omin silmin. Hyväksy, tällaisen laitteen avulla on vaikea mitata. Kelvin muutti, se tapahtui 40 vuotta myöhemmin kuin oli toivottavaa George Ohmille.

Ensimmäisen tarkan ampeerimittarin, Edward Westonin, keksijä syntyi vuonna 1850.Laite valmistettiin 1886 ja varmistettiin 0,5 prosentin tarkkuudella. On selvää, että George Om ei käyttänyt laitetta etsittäessään ketjua koskevan lain. Kuitenkin tuonut kuuluisan kaavan. Miten? Hän oli tunnettu upeasta matemaatikasta ja hän käytti tutkimuksessaan Fourierin ideoita lämmönjohtavuudesta.

galvaanisen piirin tutkimus on matemaattisesti helppo ladata pdf-muodossa Google-arkistosta. Totta, käännöstä venäjäksi ei löydy edes Leninin nimen kirjastossa.

George Ohmin löytöjen esihistoria

Aiemmin Thales Miletsky mainittiin jo aiheissa;Sähkön alalla ihmiskunta on paljon naisia ​​ja heidän uteliaisuuttaan, mikä pakotti tyttärensä pyytämään Papa Thalesilta selitystä käsittämätöntä ilmiötä varten.

Sitten sähkö on unohtunut vuosisatojen ajan. Ensimmäinen vakava työ tällä alalla on William Gilbertin tekemä työ, juuri ennen hänen omaa kuolemaansa, joka onnistui julkaisemaan harjoituskirjan, jonka nimi voidaan kääntää vapaasti "Tietoja magneettista, magneettisista kappaleista ja suuresta magneettista - maapallosta".Otto von Guericken on mahdotonta kulkea omalla suunnittelullaan staattisen latausgeneraattorin avulla, joka on onnistunut luomaan useita uteliaisuusmalleja:

1. Saman merkin maksut hylätään, päinvastoin houkutellaan. Von Gerike kiinnitti huomiota näihin vastakohtiin.
2. Kun eri merkkien lataukset suljetaan, johdin virtaa. Tuolloin ei ollut olemassa käsitteitä, mutta havaittiin, että elinten väliset vuorovaikutusvoimat katoavat.

Hän huomautti Charles Dyufén maksuttomien merkkien esiintymisestä: he ovat jo kirjoittaneet "lasista" ja "piki" sähköstä.

Miten Georg Ohm johdatti lain matemaattisesti

Tekijät tekivät pienen käännöksen koko( !) Kirjasta sähköpiirin matemaattisesta tutkimuksesta. Om kirjoittaa, että työ luotiin vain kolmen postulaatin perusteella:

• , sähkön leviäminen kiinteään runkoon( johdin).
• Sähkön liikkuminen vankan rungon ulkopuolella( voimme ehdottaa, että puhumme magneettikentästä).
• Sähkön ulkonäön ilmiö, kun erilaiset johtimet koskettavat( nyt kutsutaan termopariksi).

Tutkija kirjoittaa, että hän luotti ilmaan, kaksi viimeistä postulaattia eivät olleet tuolloin lakien muodossa, vain osittainen kokeellinen kehitys oli läsnä.Tutkimukset perustuivat Charles Coulombin kokeiluihin, jotka kokeilivat keskenään etukäteen suoritettujen maksujen toimintaa. Jo sitten Ohm ehdotti, että kaksi kosketusta erilaista johtajaa muodostavat mahdollisen eron. Ja nyt Ohmin hämmästyttävät löydöt:

1. Kuten edellä mainittiin, tuolloin ei ollut mittauslaitteita. Om tiesi tieteellisistä julkaisuista, että viiran läpi kulkeva virta heittää magneettisen neulan sivuun. Kulmaa ei ollut helppo yhdistää sähkön määrään, mutta tutkija meni temppuun: vääntöpainojen avulla hän alkoi määrittää voimaa, jolla kompassilukemat ja metallisen ytimen suunta olivat samat. Ja Newtonissa tämä on erittäin pieni arvo. Joten Om oppi mittaamaan täsmälleen nykyisen voimakkuuden - tiedeyhteisölle tuntemattoman määrän, joka otettiin käyttöön tieteen geenin käyttöön.
2. Kokeiden aikana havaittiin, että voltin napa ei anna vakiojännitettä.Koe tällaisissa olosuhteissa, George Om ei voinut jatkaa. Ja hän alkoi käyttää. .. termo-emfiä( fyysikon I. H. Poggendorfin neuvoja).Tämä on hämmästyttävää, koska alhaiset jännitteet - kahden erilaisen johtimen( kupari ja vismutti) välinen mahdollinen ero aiheuttaa vähäisiä virtoja. Om käsitteli tehtävää vääntöpainojen ja kompassin neulan avulla. Lämpötilan lievä lasku risteyksessä kompensoitiin nopeasti. Tutkija sijoitti lämpöparin ensimmäisen pään astiaan, jossa oli kiehuvaa vettä, toinen - säiliössä, jossa oli jäätä.Epävarmuus säilyi epäjohdonmukaisena lämpötilassa. Esimerkiksi kiehuminen alkaa eri tavalla, prosessi vaikuttaa ilmakehän paineeseen. Mutta termopari osoitti itsensä ensimmäisestä testistä paljon paremmin kuin galvaaninen solu.

Lisää, vääntö tasapaino, jonka toimintaperiaate perustuu ohuen langan elastiseen moduuliin. Sovelletaan staattisiin maksuihin. Niinpä tuotiin kuuluisan lain. Magneettista neulaa kuvataan Oerstedin( 1820) teoksissa. Tutkija huomasi, että poikkeama on verrannollinen siihen, mitä nyt kutsutaan ampeeriksi. Samana vuonna Ampère muotoili oman kuuluisan lain, sanoi, että solenoidi, jolla on potentiaalinen ero sen havainnoissa, on suuntautunut maapallon magneettikenttään. Löytöjä seurasi yksi toisensa jälkeen, ja George Omin kirja galvanisen piirin matemaattisesta tutkimuksesta oli seuraava peräkkäin.

Tutkija sijoitti magneettisen neulan magneettisen meridiaanin suuntaan. Maapallon magneettikentän vaikutuksen poistaminen. Vääntöpainojen avulla mitattiin voima, joka tarvitaan järjestelmän palauttamiseksi alkuperäiseen tilaansa. Om sai useita syitä tyytymättömyyteen galvaanisen solun kanssa virtalähteenä:

1. Vähitellen, kuten mikä tahansa akku, myös voltin sarake menetti jännitteen. Om huomasi tämän tutkiessaan tavallisen viiran lämpövaikutusta. Lämpötila vähitellen väheni. Järjestelmä oli tarpeen tuoda alkuperäiseen tilaan( lataus), kun lämmitys lisääntyi. Näin ollen tutkimuksen aikana galvaaninen elementti aiheutti virheen. Thermo-EMF: llä oli suurempi vakaus ja pienempi arvo, mikä pienensi johtimien lämmitystä ja tasoitti lämpötilan virhettä.
   

   Valmistelu kokeiluun

2. Ohm teki kokeita lyhytleikkaukseltaan erilaisista materiaaleista. Kappaleiden vastus oli pienempi kuin lähteen sisäinen vastus. Resistiivisen jakajan muodostumisen seurauksena virta, jossa muutos johtimen materiaalissa, muuttui erittäin vähän. Galvanisen solun sisäinen impedanssi toi suuria virheitä.Ja tässä termopari ilmeni parhaalla mahdollisella tavalla. Tällaisen lähteen sisäinen vastus on erittäin pieni.

Lisäksi tutkittavien näytteiden materiaalien puhtaus oli epäilyttävää myös Ohmin suhteen. Ei ollut sulavaa työkalua halkaisijan( ja poikkipinta-alan) arvioimiseksi. Kaikki tämä osoittaa, kuinka monta vaikeutta opettajalla( lahjakkaalla matematiikalla) oli voitettava.

Kun tutustuimme työhön, tuli selväksi, miksi yksinkertaisen kaavan saaminen kesti kaksi vuotta. Ylhäältä, tiedemies ei löytänyt tukea ennen kaikkea aineistoa akateemikoilta ja valtion laitoksilta. Ja yhtälöä arvosteltiin pitkään - tulipalossa oleva öljy lisäsi yhtälön alkuperäiseen muotoiluun epätarkkuutta. Yhteenveto:

1. Ottaen huomioon yhtenäisen, symmetrisen johtorenkaan, tiedemies, joka käyttää deduktiivista menetelmää, osoitti, että jokaisen osan virta on sama. Uskomme, että Ohmu auttoi aktiivisesti ampujaa, jonka vääntövoima ympyrän kehän yli pysyi vakiona.
2. Segmenttien rengasmuotoilu, Ohm loi erilaiset geometriset abstraktiot, vetivät ne viivaan, vetivät ja esittivät mahdollisen eron käsitteen. Ja kaikki nähdään lain matemaattisesta ilmaisusta.

Omin mukaan tuolloin tehtyä työtä pidettiin vaikeimpana matemaattisena tehtävänä, lisäämme, sen teksti antaa sadan pisteen mistä tahansa modernista charadesta. Kun rengas esitetään suorana viivana, se näyttää oudolta, tekstissä ei selitä tätä toimintaa( vaikka linjojen tarkoitus on kärsivällisesti esitetty siellä).Emme ole sitoutuneet selvittämään abstraktioiden olemusta, yksinkertaisesti ilmoittamaan yhtälön muodon, johon tiedemies saapui:

X = a / b + x,

, jossa X on magneettiseen neulaan vaikuttava voima, a on tutkittavan johtimen pituus, b ja x ovat joitakin mielivaltaisia ​​vakioita. Esimerkiksi Om ehdotti vastaavasti b: n lukumäärää 20,25 ja x - arvojen vaihteluväliä 7285 - 6800. Tässä tapauksessa edellä mainittua lauseketta käyttäen oli mahdollista ennustaa etukäteen nuolelle vaikuttavan johtimen magneettivoiman pituus ja materiaali. Mitä pidetään vahvistuksena uskollisuudesta siihen, mitä tapahtuu.

: n tekemisen sijaan lahjakas matemaatikko työskenteli yksinkertaisella riippuvuudella kaksi vuosisataa sitten useita vuosia. Ensimmäinen auttoi tätä neuvontaa, toinen häiritsi. Riittää, kun todetaan, että lopullinen asennus oli suunniteltu erityisesti riippuvuuksien löytämiseksi. Kaikki osat, mukaan lukien termopari, osoittivat selkeästi mitattuja mittoja. Asennus oli päällystetty korkilla, jotta ilman turbulenssin vääntövaa'at eivät voineet vaikuttaa.

Lopulta tämä pienensi virheitä 5–10 prosenttiin. Mikä antoi meille mahdollisuuden johtaa suhde, joka tunnetaan nykyään Ohmin lakina ketjun segmentille.