Ohm likums par ķēdes posmu

Ohm likums ķēdes posmam ir pamatformula, ko skolotāji izmanto, lai risinātu ar nepaklausīgiem studentiem. Redzēsim, ko Džordžs Om gribēja nodot pēcnācējiem, kad viņš formulēja likumu:

I = U / R.Kur es esmu ampēri, ko mēra amperos;U ir spriegums voltos;un R ir pretestība omos.

Ohmas likuma izveidošanas vēsture ķēdes posmam

Kopā ar zināšanām, ka paralēlo ķēžu spriegums ir tāds pats kā kārtējais, Ohm likums ķēdes posmam kļūst par spēcīgu instrumentu jebkādu problēmu risināšanai.1827. gadā atvasinātā formula ir vairākas desmitgades pirms Kirchhoff darba. Džordžs Oms eksperimentēja ar aktīvām pretestībām un divus veselus gadus, kas cīnījās ar to, kas šodien būtu pietiekami, lai parasto studentu pusi stundas. Viss no materiālās bāzes trūkuma.

1600. gadā Volta publiskoja akumulatoru, pētnieki sāka meklēt, kur pielāgot inovācijas. Bija skaidrs, ka, izmantojot telegrāfu, bija iespējams ātri un lielos attālumos pārsūtīt informāciju. Bet nebija nekāda mērījuma. Acīmredzot, vairs nav strāvas un sprieguma, kas vēlāk ir saistīts ar Ohm likumu kādai ķēdes daļai. Grūtības radās horizontā tikai laikā, kad parādījās nepieciešamība pēc remonta. Pēc četrdesmit gadiem pēc Ohmas likuma dzimšanas, kad transatlantiskais telegrāfs tika ielikts 1866. gadā, kā uztvērēju tika izmantots Kelvina spogulis galvanometrs.

8 gadus iepriekš, nākamais kungs ņēma patentu izgudrojumam. Oriģinālajā formā ierīce ir stieples spole, kurā ir pārvietojams spogulis. Tajā brīdī, kad strāva tika ierakstīta ķēdē, gaisma tika atspoguļota pareizajā virzienā, operators redzēja, kas notiek ar savām acīm. Piekrītu, ar šādas ierīces palīdzību ir grūti izmērīt. Kelvins grozīts, tas notika 40 gadus vēlāk, nekā bija vēlams Džordžam Omam.

Pirmā precīzā ampērera Edward Weston izgudrotājs ir dzimis 1850. gadā.Ierīce tika ražota līdz 1886. gadam un nodrošināja 0,5% precizitāti. Acīmredzot Džordžs Oms neizmantoja ierīci, meklējot ķēdes sadaļas likumu. Tomēr, celta slavenā formula. Kā?Viņš bija pazīstams kā liels matemātiķis un savā pētījumā izmantoja Furjē idejas par siltuma vadīšanu.

Galvaniskās shēmas pētījums matemātiski ir viegli lejupielādējams pdf formātā no Google krātuves. Tiesa, tulkojumu krievu valodā nevar atrast pat Lenina vārda centrālajā bibliotēkā.

George Ohm atklājumu priekšvēsture

Agrāk Thales Miletsky tika pieminēts tajos;Cilvēce elektroenerģijas jomā ir daudz parādā sievietēm un viņu ziņkārībai, kas viņas meitai piespieda Papas Thalesu izskaidrot nesaprotamu parādību.

Tad elektrība tika aizmirsta gadsimtiem ilgi. Pirmais nopietns darbs šajā jomā ir William Gilbert darbs neilgi pirms savas nāves, kas izdevās publicēt traktātu, kura nosaukumu var brīvi tulkot kā „Par magnētu, magnētiskām virsmām un lielu magnētu - Zemi”.Otto fon Guericke nav spējīgs iziet, izmantojot sava dizaina uzlādes ģeneratoru, kurš ir spējis izveidot vairākus ziņkārīgus modeļus:

1. Viena un tā paša apzīmējuma apsūdzības viens otru atvaira, piesaista pretējos. Von Gerike vērsa uzmanību uz šiem pretstatiem.
2. Noslēdzot dažādas zīmes, strāvas vads plūst. Tajā laikā nebija jēdziena, bet tika konstatēts, ka starp ķermeņiem ir mijiedarbības spēki.

Viņš atzīmēja Charles Dyufé apsūdzību par zīmēm: viņi jau rakstīja par "stiklu" un "piķa" elektrību.

Kā Georg Ohm ieguva likumu matemātiski

Autori veica nelielu visas( !) Grāmatas tulkojumu par elektriskās ķēdes matemātisko izpēti. Om raksta, ka darbs tika radīts, pamatojoties tikai uz trim postulātiem:

• , elektroenerģijas izplatīšanās cietā korpusā( vadītājs).
• Elektroenerģijas kustība ārpus cieta ķermeņa( mēs domājam, ka mēs runājam par magnētisko lauku).
• Elektrības izskatu parādība, kad kontakts ir atšķirīgs( tagad to sauc par termopāri).

Zinātnieks raksta, ka viņš paļāvās uz gaisu, pēdējie divi postulāti tolaik nebija likumu formā, bija tikai daļēja eksperimentāla attīstība. Pētījumi tika veikti, pamatojoties uz Charles Coulomb eksperimentiem, kuri eksperimentēja ar maksu par viena otru attālināti. Jau tad Ohm ierosināja, ka divi saskarē esoši dažādi vadītāji veido potenciālu atšķirību. Un tagad Oma pārsteidzošie atklājumi:

1. Kā jau minēts iepriekš, tajā laikā nebija mērinstrumentu. Om no zinātniskajām publikācijām zināja, ka caur stiepli plūstošā strāva novirza magnētisko adatu malā.Nav viegli korelēt leņķi ar elektroenerģijas daudzumu, bet zinātnieks devās uz triku: ar torsiālo svaru palīdzību viņš sāka noteikt spēku, pie kura sakrita kompasa rādījumi un metāla kodols. Un Newtonā tas ir ļoti maza vērtība. Tāpēc Om iemācījās precīzi izmērīt pašreizējās spējas stiprumu - zinātnes aprindām nezināmo daudzumu, kas tika ieviests zinātnes ģēnijas izmantošanā.
2. Eksperimentu laikā tika konstatēts, ka sprieguma stabs nedod nemainīgu spriegumu. Eksperimenti šādos apstākļos Džordža Oms nevarēja turpināties. Un viņš sāka izmantot. .. termo-emf( pēc fiziķa I. H. Poggendorfa ieteikuma).Tas ir pārsteidzošs, jo zems spriegums - iespējamā atšķirība starp diviem atšķirīgiem vadītājiem( vara un bismuta) - rada nenozīmīgas strāvas. Om ar uzdevumu risināja ar torsiem svariem un kompasa adatu. Neliels temperatūras samazinājums krustojumā ātri kompensēts. Zinātnieks ievietoja termopāra pirmo galu tvertnē ar verdošu ūdeni, otro - konteinerā ar ledu. Nenoteiktība palika pretrunīga temperatūra mērogā.Piemēram, vārīšanās sākas atšķirīgi, procesu ietekmē atmosfēras spiediens. Bet termopārs parādījās pats no pirmā testa daudz labāk nekā galvaniskā šūna.

Pievienot, griezes balansu, kura darbības princips ir balstīts uz plānas stieples elastīgo moduli, kas veidots ar piekariņu. Piemēro statiskiem maksājumiem. Tādējādi, un cēla slaveno likumu. Magnētiskā adata ir aprakstīta Oersteda( 1820) darbos. Zinātnieks pamanīja, ka novirze ir proporcionāla tam, ko tagad sauc par strāvas stiprumu. Tajā pašā gadā Ampere formulēja savu slaveno likumu, norādot, ka solenoids ar potenciālu atšķirību tās atradumos ir orientēts uz Zemes magnētisko lauku. Atklājumi sekoja viens pēc otra, un Džordža Oms grāmata par galvaniskās ķēdes matemātisko izpēti bija nākamais pēc kārtas.

Zinātnieks ievietoja magnētisko adatu magnētiskā meridiāna virzienā.Lai novērstu Zemes magnētiskā lauka ietekmi. Ar torsiālo svaru palīdzību izmēra spēku, kas vajadzīgs, lai sistēma atgrieztos sākotnējā stāvoklī.Om ieguva vairākus iemeslus neapmierinātībai ar galvanisko šūnu kā enerģijas avotu:

1. Pakāpeniski, tāpat kā jebkura baterija, spriegums bija sprieguma kolonnā.Om to pamanīja, pētot parastā stieples gabala termisko efektu. Pakāpeniski temperatūra pazeminājās. Sistēma bija jāuzsāk līdz sākotnējam stāvoklim( uzlādei), jo apkure pieauga. Līdz ar to galvaniskais elements pētījuma gaitā ieviesa kļūdu. Thermo-EMF bija lielāka stabilitāte un mazāka vērtība, kas samazināja vadītāju sildīšanu, izlīdzinot temperatūras kļūdu.
   

   Sagatavošanās eksperimentam

2. Ohm veica eksperimentus ar nelieliem stiepļu izcirtņu garumiem no dažādiem materiāliem. Gabalu izturība bija mazāka par avota iekšējo pretestību. Rezistīvā sadalītāja veidošanās rezultātā strāva ar izmaiņām vadītāja materiālā mainījās ļoti maz. Galvaniskās šūnas iekšējā pretestība ieviesa lielas kļūdas. Un šeit termopārs izpaužas vislabākajā veidā.Šāda avota iekšējā pretestība ir ļoti maza.

Turklāt pētāmo paraugu materiālu tīrība bija apšaubāma pat pēc Oma. Nebija sagremojams rīks diametra( un šķērsgriezuma laukuma) novērtēšanai. Tas viss parāda, cik daudz skolotāju( talantīgu matemātiku) bija jāpārvar.

Iepazīstoties ar šo darbu, kļuva skaidrs, kāpēc mums vajadzēja divus veselus gadus, lai iegūtu vienkāršu formulu. Visbeidzot, zinātnieks neatrada atbalstu, pirmkārt, no akadēmiķu un valsts institūciju materiāliem. Un vienādojums tika kritizēts ilgu laiku - ugunsgrēka eļļa radīja neprecizitāti vienādojuma sākotnējā formulējumā.Apkopojot:

1. Izņemot vienotu, simetrisku vadītāja gredzenu, zinātnieks, kas izmanto deduktīvo metodi, parādīja, ka katras sekcijas strāva ir vienāda. Mēs uzskatām, ka Ohmu aktīvi palīdzēja šāvējam, kura vērpes spēks virs apļa apkārtnes nemainījās.
2. Sagatavojot segmentu gredzenu, Ohm izveidoja dažādas ģeometriskas abstrakcijas, izvilka tās līnijā, pievērsa un ieviesa potenciālās atšķirības koncepciju. Un visi, lai redzētu likuma matemātisko izpausmi.

Pēc Om domām, darbs tajā laikā tika uzskatīts par visgrūtāko matemātisko uzdevumu, ko mēs pievienojam, tā teksts dos simts punktus par jebkuru mūsdienu charade. Kad gredzens tiek attēlots kā taisna līnija, tas izskatās dīvaini, teksts nepaskaidro šo darbību( lai gan līniju mērķis ir pacietīgi aprakstīts).Mēs neuzņemamies izskaidrot abstrakciju būtību, vienkārši norādīt vienādojuma formu, pie kuras ieradās zinātnieks:

X = a / b + x,

, kur X ir spēks, kas iedarbojas uz magnētisko adatu, a ir pētāmā vadītāja garums, b un x ir dažas patvaļīgas konstantes. Piemēram, Om ierosināja attiecīgi b ņemt vienu skaitli 20,25 un x - vērtību diapazonu no 7285 līdz 6800. Šajā gadījumā, izmantojot iepriekš minēto izteiksmi, bija iespējams iepriekš paredzēt vadītāja magnētiskā spēka garumu un materiālu, kas iedarbojas uz bultiņu. Kas tiek uzskatīts par uzticības apliecinājumu tam, kas notiek.

noslēgšanas vietā talantīgs matemātiķis strādāja par vienkāršu atkarību pirms diviem gadiem jau vairākus gadus. Pirmais palīdzēja ar šo padomu, otrs iejaucās. Pietiek pateikt, ka galīgā instalācija tika izstrādāta, lai atrastu atkarības. Visas detaļas, ieskaitot termopāri, parādīja skaidri definētus izmērus. Iekārta tika pārklāta ar vāciņu, lai novērstu ietekmi uz gaisa turbulences torsionālo skalu.

Visbeidzot, tas samazināja kļūdas līdz 5–10%.Kas mums ļāva iegūt šo attiecību, kas pazīstama kā Ohm likums ķēdes segmentam.