Ohms lov for kjedeseksjonen

Ohms lov for kjedeseksjonen er den grunnleggende formelen som lærere bruker til å håndtere ulydige studenter. La oss se hva George Om ønsket å formidle til etterkommere da han formulerte loven:

I = U / R.Hvor jeg er strømstyrken målt i ampere;U er spenningen i volt;og R er motstanden i ohm.

Historien om opprettelsen av Ohms lov for en del av en krets

I kombinasjon med kunnskapen om at spenningen til parallelle kretser er den samme som gjeldende i serien, blir Ohms lov for en del av krets et kraftig verktøy for å løse eventuelle problemer.Å være avledet i 1827, er formelen flere tiår foran Kirchhoffs arbeid. Georg Om eksperimenterte med aktive motstander og i to hele år slitt med det som i dag ville være nok for en vanlig student i en halv time. Alt fra mangel på materiell base.

I 1600 presenterte Volta et batteri for publikum, begynte forskerne å lete etter hvor de skulle tilpasse innovasjonen. Det ble tydelig at det var mulig å overføre informasjon raskt og over lange avstander ved hjelp av en telegraf. Men det var ikke noe å måle.Åpenbart, ingen strøm og spenning er senere relatert av Ohms lov for en del av kretsen. Vanskeligheten vevet i horisonten bare i den perioden da behovet for reparasjoner dukket opp. Etter 40 år siden Ohms lov ble født, da den transatlantiske telegraf ble lagt i 1866, ble Kelvin speilgalvanometer brukt som mottaker.

8 år før dette tok fremmedherre et patent for en oppfinnelse. I sin opprinnelige form er enheten en spole av ledning, med et bevegelig speil innvendig. I øyeblikket da gjeldende ble registrert i kretsen, ble lyset reflektert i riktig retning, operatøren så hva som skjedde med egne øyne. Enig, med hjelp av en slik enhet er vanskelig å måle. Kelvin endret, det skjedde 40 år senere enn det var ønskelig for George Ohm.

Oppfinner av det første nøyaktige ammeteret, Edward Weston, ble født i 1850.Enheten ble produsert i 1886 og sikret nøyaktighet på 0,5%.Åpenbart brukte George Om ikke enheten når han søkte etter loven for kjedeseksjonen. Men brakt den berømte formelen. Hvordan? Han var kjent som en fantastisk matematiker og brukte Fouriers ideer om varmeledning i sin forskning.

Den galvaniske kretsstudien er matematisk enkel å laste ned i pdf-format fra Google-depotet. Det er sant at en oversettelse til russisk ikke finnes i det sentrale biblioteket av navnet Lenin.

Prehistorie for George Ohms funn

Tidligere Thales Miletsky ble allerede nevnt i emnene, i overskriften om Ohms lov for kjedeseksjonen, legger vi bare til at attraksjonen av ull av gult ble lagt merke til av datteren hans. Menneskelighet innen elektrisitet skyldes mye for kvinner og deres nysgjerrighet, noe som tvang datteren til å spørre Papa Thales for en forklaring på et uforståelig fenomen.

Da ble elektrisiteten glemt i århundrer. Det første seriøse arbeidet i dette området er William Gilberts arbeid, kort før sin egen død, som klarte å publisere en avhandling, hvis navn kan fritt oversettes som "Om en magnet, magnetiske legemer og en stor magnet - jorden".Det er umulig å passere Otto von Guericke, ved hjelp av en statisk ladningsgenerator av sitt eget design som har klart å etablere en rekke nysgjerrige mønstre:

1. Avgiften til det samme tegnet er avstøt, motsatt tiltrukket. Von Gerike gjorde oppmerksom på disse motsetningene.
2. Med lukning av ladninger av forskjellige tegn strømmer lederen strøm. På den tiden var det ikke noe konsept, men faktumet for forsvinden av samspillet styrker mellom kroppene ble lagt merke til.

Han bemerket tilstedeværelsen av skilt i avgifter av Charles Dyufé: de skrev allerede om "glass" og "pitch" elektrisitet.

Hvordan Georg Ohm avledet loven matematisk

Forfatterne laget en liten oversettelse av en hel( !) Bok om den matematiske studien av den elektriske kretsen. Om skriver at arbeidskraft ble opprettet på basis av bare tre postulater:

• . Spredningen av elektrisitet inne i en fast kropp( dirigent).
• Bevegelsen av elektrisitet utenfor en solid kropp( vi våger å foreslå at vi snakker om et magnetfelt).
• Fenomenet av utseendet av elektrisitet når ulike ledere kontakter( nå kalt termoelement).

Vitenskapsmannen skriver at han stolte på luften, de to siste postulatene var ikke i form av lover på den tiden, bare delvise eksperimentelle utviklinger var tilstede. Studiene ble basert på eksperimenter av Charles Coulomb, som eksperimenterte med handlinger av avgifter på hverandre eksternt. Allerede da foreslo Ohm at to kontaktende ulike ledere danner en potensiell forskjell. Og nå Ohms fantastiske funn:

1. Som nevnt ovenfor var det ingen måleinstrumenter på den tiden. Om visste fra vitenskapelige publikasjoner at strømmen som strømmer gjennom ledningen, avbøyer den magnetiske nålen til side. Det var ikke lett å korrelere vinkelen med mengden elektrisitet, men forskeren gikk til knep: ved hjelp av torsjonsvekter begynte han å bestemme hvilken kraft kompassavlesningene og retningen til metallkjernen sammenfalt. Og i Newtons er dette en ekstremt liten verdi. Så Om lærte å måle nøyaktig styrken til nåværende - en mengde ukjent for det vitenskapelige samfunn, introdusert i bruk av vitenskapens geni.
2. Under forsøkene ble det lagt merke til at voltpolen ikke gir en konstant spenning. Eksperimenter under slike forhold, kunne George Om ikke fortsette. Og han begynte å bruke. .. termo-emf( på råd fra fysiker I. H. Poggendorf).Dette er utrolig fordi lave spenninger - den potensielle forskjellen mellom to forskjellige ledere( kobber og vismut) - forårsaker ubetydelige strømmer. Om å klare oppgaven ved hjelp av torsjonsvekter og kompassnål. En liten temperaturnedgang ved krysset ble raskt kompensert. Vitenskapsmannen plasserte den første enden av termoelementet i et fartøy med kokende vann, den andre - i en beholder med is. Usikkerheten forblir inkonsekvente temperaturer på en skala. For eksempel starter kokingen annerledes, prosessen påvirkes av atmosfærens trykk. Men termoelementet viste sig fra den første testen mye bedre enn en galvanisk celle.

Legg til torsjonsbalanse, hvis operasjonsprinsipp er basert på elastisk modulus av en tynn tråd, designet anheng. Brukes til statiske ladninger. Dermed, og brakt den berømte loven. Magnetnålen er beskrevet i verkene til Oersted( 1820).Vitenskapsmannen la merke til at avviket er proporsjonalt med det som nå kalles strømstyrke. I det året formulerte Ampère sin egen berømte lov, sa at en magnet med en potensiell forskjell på dens funn er orientert i jordens magnetfelt. Oppdagelsene fulgte etter hverandre, og George Oms bok om den matematiske studien av galvanisk krets var neste på rad.

Forskeren plasserte magnetnålen i retning av den magnetiske meridianen. For å eliminere påvirkning av jordens magnetfelt. Ved hjelp av torsjonsvekter måles kraften som kreves for å returnere systemet til sin opprinnelige tilstand. Om avledet en rekke grunner til misnøye med en galvanisk celle som strømkilde:

1. Gradvis, som et batteri, mistet en volt-kolonne spenning. Om la merke til dette under studiet av den termiske effekten på en vanlig vanlig ledning. Gradvis falt temperaturen uforgjengelig. Det var nødvendig å bringe systemet til opprinnelig tilstand( ladning), da oppvarmingen økte. Følgelig introduserte det galvaniske elementet i løpet av forskningen en feil. Thermo-EMF hadde større stabilitet og en mindre verdi, noe som reduserte oppvarming av lederne, utjevning av temperaturfeilen.
   

   Forberedelse til eksperimentet

2. Ohm utførte eksperimenter på korte lengder av ledninger fra ulike materialer. Motstanden av stykkene var mindre enn den indre motstanden til kilden. Som et resultat av dannelsen av en resistiv divider endret strømmen med en forandring i lederens materiale svært lite. Den interne impedansen til den galvaniske cellen introduserte store feil. Og her manifesterte termoelementet seg på den beste måten. Den interne motstanden til en slik kilde er ekstremt liten.

I tillegg var renheten av materialene til prøvene under studien tvilsom selv av Ohm. Det var ikke fordøyelig verktøy for å estimere diameteren( og seksjonen).Alt dette viser hvor mange vansker skolelæreren( talentfull matematikk) måtte overvinne.

Da vi ble kjent med arbeidet, ble det klart hvorfor det tok oss to hele år å utlede en enkel formel. På toppen av det fant forskeren ikke støtte, først og fremst materiale, fra akademikere og statlige institusjoner. Og ligningen ble kritisert i lang tid - oljen i brannen tilsatt en unøyaktighet i den opprinnelige formuleringen av ligningen. Oppsummering:

1. Ved abstraksjon av en uniform symmetrisk lederring viste en forsker ved hjelp av en deduktiv metode at gjeldende i hver seksjon er den samme. Vi tror at Ohmu aktivt hjalp skytteren, hvis torsjonskraft over omkretsen av sirkelen var konstant.
2. Å komponere en ring av segmenter, skapte Ohm forskjellige geometriske abstraksjoner, trakk dem inn i en linje, tegnet og introduserte begrepet potensiell forskjell. Og alt for å se lovens matematiske uttrykk.

Ifølge Om ble arbeidet på den tiden ansett som den vanskeligste matematiske oppgaven, legger vi til, teksten vil gi hundre poeng for en hvilken som helst moderne charade. Når en ring presenteres som en rett linje, ser det merkelig ut, teksten forklarer ikke denne handlingen( selv om formålet med linjene er tålmodig skissert der).Vi forplikter oss ikke til å klargjøre essensen av abstraksjoner, bare angi formen av ligningen som forskeren ankom:

X = a / b + x,

hvor X er kraften som virker på magnetnålen, a er lengden på lederen under studien, b og x er noen vilkårlig konstanter. For eksempel foreslår Om å ta b et enkelt tall på 20,25 og x - rekkevidden av verdier fra 7285 til 6800. I dette tilfellet var det mulig å forutse i forveien lengden og materialet av ledermagnetisk kraft som virker på pilen. Hva betraktes som bekreftelse på lojalitet til det som skjer.

I stedet for å konkludere

En talentfull matematiker jobbet på en enkel avhengighet for to århundrer siden i flere år. Den første hjalp med dette rådet, det andre interfererte. Det er nok å si at den endelige installasjonen ble designet spesielt for å finne avhengigheter. Alle deler, inkludert termoelementet, viste klart definerte dimensjoner. Installasjonen ble dekket med en hette for å eliminere effekten på torsjonsskalaer av luft turbulens.

Til slutt reduserte dette feilene til 5-10%.Hva tillot oss å utlede forholdet, kjent i dag som Ohms lov for kjedesegmentet.