Ohms lov for fullstendig kjede

Ohms lov for en komplett krets - et matematisk uttrykk som beskriver forholdet mellom strøm og spenning, og tar hensyn til kildemotstanden. Så opprinnelig skrevet formel. De som ønsker vil se avsnittet om Ohms lov for kjedeseksjonen.

Igjen historien om

Det har vært og vil være hvite flekker i historien.

Induktorens far er ukjent.Årsaken - forskere utveksler stadig erfaring. På kongressene i vitenskapsakademiene var det en intensiv prosess for å diskutere ulike synspunkter. Ideen ble født sammen. I avhandlingen av George Ohm om matematisk studie av galvaniseringskretser er det ingen informasjon om måleenheter - det er ikke klart hva vitenskapens mann var orientert om. Man må bare se på settet av rapporter fra den tiden, det blir klart: informasjonen utelates på grunn av mangel på valg. På tidspunktet for det andre tiåret av det 20. århundre ble bare en magnetisk nål ansett som den eneste indikatoren for nåværende styrke. En serie hendelser:

instagram viewer
1. 21 juli 1820 Oersted på latin skriver om sine egne eksperimenter innen elektromagnetisme. Det viser seg at en elektrisk strøm kan avlede en kompassnål. Effekten vises når konturen er lukket - forskeren skriver - og er fraværende når den er åpen. Det har blitt foreslått at avviksvinkelen avhenger av intensiteten i den bevegelige elektrisiteten.
2. Litt senere i Genève kom fysikere for å se hvordan Sh. G. De la Reeve ville demonstrere et uvanlig fenomen.
3. 4. september informerte Arago på en kongres av vitenskapsakademiet forskerne om den nye oppdagelsen. Ampere, som var til stede på møtet i en kort stund, gjorde en rekke funn: solenoiden med strøm er orientert i jordens magnetfelt, kan retningen til avbøyning av pilen forutsettes på forhånd, ledere med strøm interagerer med hverandre.
4. På det angitte akademiske møtet( 25. september), hvor Ampere snakket, rapporterte fysikere Biot og Savard om oppdagelsen av forholdet mellom lederstrømmen og magnetfeltet generert av den.

I september 1820 presenterte Schweiger det første galvanometeret for publikum, og fullførte forberedelsen av materialbase for George Ohms forskning. Enhetsforskeren kalte multiplikatoren for muligheten til å multiplisere effekten av enkelte svingninger av ledning. For eksempel avviste en enkelt prøve kompassnålen med 30 grader og tre med 90. Bidraget til multiplikatorutformingen ble laget av Poggendorf, som brukte en induktor med mange svinger av liten radius for måleformål. Deretter oppdaget Seebeck, ved hjelp av et nytt verktøy, den termoelektriske effekten som ble brukt av Georg Om( på råd fra Poggendorf) for å skape en strømkilde for sitt eget pilotanlegg.

I nær kontakt har forskere gjort mange funn på kort tid. Og hver ble kjent for den interesserte publikum. Derfor reduserte Georg Om i sin fortelling om den matematiske studien av galvaniseringskretser så liten som informasjon om et eksperimentelt oppsett. Det er bemerkelsesverdig at den elektriske strømmen allerede er undersøkt, ideen om intensiteten av magnetfeltet dukket opp i vitenskapen, men et kvantitativt forhold mellom det enkleste, som det virker i dag, ble ikke verdier notert. Ingen hadde en anelse om spenningsfall og ledermotstand.

George Ohms fortjeneste: kvantitativt i stand til å beskrive hva som brukes i dag i alle elektrotekniske beregninger. Vitenskapens titaner kjempet over denne oppgaven:

• Humpfrey Davy;
• Becquerel;
• Barlow;
• Mariani;
• Petrov.

Forskere, inkludert Ritter, Fourcroix, Tenar og Davy, la merke til at ledningen, mens den var koblet til en voltkolonne, ble stadig oppvarmet. Spørsmålet oppsto: Hva er temperaturen avhengig av? Fra lengden, materiale, form? Diverse metaller ødela en energikilde på forskjellige tidspunkter, og begrepet elektrisk ledningsevne begynte å bryte gjennom i hverdagen. Etter at rapportene fra Oersted ble publisert, prøvde de å karakterisere vinkelen til avbøyning av magnetnålen.

Veien til George Ohm til oppdagelsen av loven for hele kjeden

Merkelig, men navnet George Ohm i dag er kjent mer enn Michael Faraday, som presenterte den første elektriske motoren til menneskeheten( nærmere bestemt ønsket den sanne oppfinneren å forbli anonym, sende et brev publisert senere i et vitenskapelig tidsskrift).Uten en enkel lov, ville ikke vitenskapens grener ha oppstått, teknologien har degenerert til arbeid med en spade. Ingen radio, tv og personlige datamaskiner.

I utgangspunktet jobbet George Om som mekanikerens lærling, men faren ønsket å utdanne sine barn. Penger for bøkene ble utladet uansett materiell velvære. Georg Om mesterte raskt vitenskapen, ble en talentfull matematiker. Vitenskapsmannen manifesterte seg som en talentfull atlet og en utmerket danser som ikke hadde like på studentfester.

Etter å ha ikke fullført sin utdanning, gikk lovens far til fullskolen til en grunnskole lærer. Han jobbet samtidig som veileder. George Omu likte å være lærer i den sveitsiske byen Gottstadt: pittoresk natur og god inntjening, men en sann triumf ventet oppdageren av loven for en komplett kjede gjennom motgang i fremtiden. I 1809 er livets prosa igjen på terskelen: sønnen, en matematiker ved utdanning, vender tilbake til den lokale prest. Georg tilbys å forlate stillingen som lærer.

I over ti år har Om flyttet fra en jobb til en annen, ikke funnet et tilfredsstillende sted å undervise. Til skjebnesvilje er ikke invitert til Jesuitskolen i Köln. Undervisningsbelastningen er liten, men institusjonen har en omfattende lagring av instrumenter, for det meste foreldet eller ødelagt. Det er nysgjerrig at Georg Om ikke har det travelt med å løpe med et krav om materiell hjelp til rektoren. I stedet for å huske de gamle ferdighetene til en låsesmed, blir det tatt med egne hender. Med interesse for brevene til faren, snakker han om nye design, konvensjonelle og hydrostatiske, perfeksjonert den faderlige metoden for å male rav for å skape elektriske kilder.

Samtidig bruker George Om mye tid til å designe et instrument kalt en elektrometer( ladningsmåling basert på Charles Coulombs erfaring).Rykter om Schweigergers galvanometre er allerede blitt hørt på scenen, og Om innser at i vitenskapens harmoni er langt fra perfekt. I 1821 skrev han til sin far at han oppdaget en slags oppdagelse og fulgte nøye med utviklingen i denne bransjen.

I utgangspunktet tok Om en volt et element av kobber og sink, fylt med saltsyre, og med torsjonsvekter målt den nødvendige kraften for å bringe pilen til jordens magnetiske meridian, mens den strømbærende lederen handlet på kompasset. Wire George Om orientert langs meridianen, unntatt feilen. Voltspilleren ble utladet forholdsvis raskt, svingningsvinkelen for pilen endret seg gradvis. Om så at kilden i vanlig kvalitet for eksperimentell oppsett ikke passer.

Wireprøver ble først senket i en bolle med kvikksølv( har en relativt lav ledningsevne) og forsiktig rengjort av forskeren for bedre kontakt. Flytende medium forhindret oksidasjon av materialet og samtidig begrenset veksten av strøm til rimelige grenser.5 prøver av kobbertråd av forskjellige lengder deltok i forsøket. Utpekte prøver i latinske bokstaver a, b, c, d, e finner den nyopprettede forskeren Georg Om sin første lov i logaritmisk form:

Hvor x er lengden på ledningen i føtter, karakteriserer U magnetfeltet. Resultatene tilfredsstiller ikke forskeren, og over tid tilfører han to konstanter til avhengigheten:

U = m ln( 1 + x / a) - den opprinnelige formuleringen av Ohms lov for hele kretsen.

Fra logaritmer til en enkel lov for hele kjeden

Så, hvis m er lik 0,525, med a = 2,9, gjør den resulterende avhengigheten oss til å forutsi resultatene av forsøket på forhånd. Parallelt var forskeren engasjert i studien av ledningsevnen til ulike metaller, som en referanse ved bruk av et kobberstykke med en lengde på 1 fot. Prototypen ble forkortet til avbøyningen av magnetnålen ble den samme. Bly, gull, sølv, sink, jern, messing, platina og tinn ble undersøkt på denne måten, men resultatene gikk ofte ikke sammen med vitenskapen som nå er tilgjengelig. Forskeren så uoverensstemmelser og forklarte at renheten av prøvene var sjelden 100%.

Det ble også forventet svikt ved avgjørelsen av avviket fra pilen på seksjonen. Det var ikke noe verktøy for nøyaktig å estimere diameteren av ledningen. Det var imidlertid mulig å fastslå at ledningsevnen tydeligvis avhenger lineært på tverrsnittsarealet og lengden.

I sin opprinnelige form ble loven utgitt av Journal of Physics and Chemistry, publisert av Schweiger. På tidspunktet for 1825 er George Om ukjent for det vitenskapelige samfunnet, og formelen, som det kan ses, er ikke helt riktig og praktisk. Vitenskapsmannen i teksten tok forbehold om at studien ikke ble fullført. Jeg plager meg til å utstede en avhandling( diskutert i emnet i henhold til Ohms lov for kjedseksjonen), der han beskrev hva han stolte på, og angav konklusjonene i detalj. Først: Strømstyrken er den samme i hele kretsen. Dette er tydelig i graden av avvik for magnetnålen. Legg merke til at forholdet ble vurdert som en antagelse, selv om vi ikke bør glemme loven om Bio-Savart( 1820).

Samtidig skjønte forskeren at elementet i Wollaston( Wulston) ikke er bra. Dette ble bestemt av svekket glød av ledningen, men så snart kretsen ble åpnet og litt ventetiden, nådde temperaturen den opprinnelige verdien etter omstart. Dette tydelig angitt ustabilitet i første omgang og fornybarhet i den andre siden av en slik kilde. Samtidig brukte Becquerel og Barlow en lignende teknikk - begge publiserte feilaktige konklusjoner om avhengighetene mellom lederens parametere. Videre presenterer forskere ulike formler, noe som tydelig indikerer behovet for å fortsette søket.

Poggendorf kom til redning, som ved å analysere Ohms trykte arbeid uttalt at det er bedre å bruke termoemf som kilde. Og brakte informasjon til Martin - yngre bror George. Termokoblingen av kobber og vismut i installasjonen var på et stativ med stativ, utstyrt med skruer til utstillingen til horisonten. Den magnetiske nålen med torsjonsvekter tjente som et deksel for en gjennomsiktig glassdeksel som beskytter arbeidsdelen mot luftstrømningsfluktuasjoner. Mauch-kollegiemekanikeren hjalp Ohm til å opprette et presist justeringssystem med en oppgradert vaskemaskin for å nøyaktig oppdage behovet for å returnere pilen til jordens magnetiske meridian.

Selv kompassnålen ble laget spesielt: laget av stål, med elfenbenstopp, den eneste kronet med en messingpeker, rettet mot en skala. Så langt som forsøket ble utført ansvarlig, var resultatet av 1926 nærmere sannheten:

X = a / b + x.

Dette er Ohms lov for hele kretsen( I = U / R + r), hvor X er magnetfeltstyrken direkte proporsjonal med gjeldende I, og er termoemf U, x er lederlengden direkte proporsjonal med motstanden R, b er restenEn del av kretsen, som i dag betyr den interne motstanden r for kilden og installasjonskontaktene.