Lei de Ohm para a seção da cadeia

A Lei de Ohm do

para a seção da cadeia é a fórmula básica que os professores usam para lidar com alunos desobedientes. Vamos ver o que George Om queria transmitir aos descendentes quando ele formulou a lei:

I = U / R.Onde eu sou a amperagem medida em amperes;U é a tensão, em volts;e R é a resistência em ohms.

A história da criação da lei de Ohm para uma seção de um circuito

Em combinação com o conhecimento de que a tensão de circuitos paralelos é a mesma que a corrente em série, a lei de Ohm para uma seção de um circuito se torna uma ferramenta poderosa para resolver qualquer problema. Sendo derivado em 1827, a fórmula é várias décadas à frente do trabalho de Kirchhoff. Georg Om experimentou resistências ativas e durante dois anos lutou com o que hoje seria suficiente para um estudante comum por meia hora. Tudo a partir de uma falta de base material.

Em 1600, Volta apresentou uma bateria ao público, os pesquisadores começaram a procurar onde adaptar a inovação. Tornou-se óbvio que era possível transmitir informações rapidamente e a longas distâncias usando um telégrafo. Mas não havia nada para medir. Obviamente, nenhuma corrente e tensão são relacionadas mais tarde pela lei de Ohm para uma seção do circuito. A dificuldade apareceu no horizonte apenas durante o período em que a necessidade de reparos apareceu. Após quarenta anos do nascimento da lei de Ohm, quando o telégrafo transatlântico foi colocado em 1866, o galvanômetro de espelho Kelvin foi usado como receptor.

8 anos antes disso, o futuro senhor assumiu a patente de uma invenção. Em sua forma original, o dispositivo é uma bobina de fio, com um espelho móvel dentro. No momento em que a corrente foi registrada no circuito, a luz foi refletida na direção certa, o operador viu o que estava acontecendo com seus próprios olhos. Concordo, com a ajuda de tal dispositivo é difícil de medir. Kelvin emendou, aconteceu 40 anos depois do que era desejável para George Ohm.

O inventor do primeiro amperímetro preciso, Edward Weston, nasceu em 1850.O dispositivo foi fabricado em 1886 e garantiu uma precisão de 0,5%.Obviamente, George Om não usou o dispositivo ao procurar a lei para a seção da cadeia. No entanto, trouxe a famosa fórmula. Como? Ele era conhecido como um grande matemático e em suas pesquisas ele usou as idéias de Fourier sobre condução de calor.

O estudo do circuito galvânico matematicamente fácil de baixar em formato pdf a partir do repositório do Google.É verdade que uma tradução para o russo não pode ser encontrada nem na biblioteca central do nome de Lênin.

Pré-história das descobertas de George Ohm

Anteriormente, Thales Miletsky já era mencionado nos tópicos;A humanidade no campo da eletricidade deve muito às mulheres e à sua curiosidade, o que obrigou a filha a pedir a Papa Thales uma explicação para um fenômeno incompreensível.

Então a eletricidade foi esquecida por séculos. O primeiro trabalho sério nesta área é o trabalho de William Gilbert, pouco antes de sua própria morte, que conseguiu publicar um tratado, cujo nome pode ser traduzido livremente como "Sobre um imã, corpos magnéticos e um imã grande - a Terra".É impossível passar por Otto von Guericke, com a ajuda de um gerador de carga estática de seu próprio projeto, que conseguiu estabelecer uma série de padrões curiosos:

1. As acusações do mesmo sinal são repelidas, o oposto atrai. Von Gerike chamou a atenção para esses opostos.
2. Com o fechamento de cargas de diferentes sinais, o condutor flui atual. Naquela época não havia conceito, mas notou-se o fato do desaparecimento das forças de interação entre os corpos. Experiências

Ele observou a presença de sinais em acusações por Charles Dyufé: eles já escreveram sobre eletricidade "de vidro" e "pitch".

Como Georg Ohm derivou a lei matematicamente

Os autores fizeram uma pequena tradução de um livro inteiro( !) Sobre o estudo matemático do circuito elétrico. Om escreve que o trabalho foi criado com base em apenas três postulados:

• : A propagação de eletricidade dentro de um corpo sólido( condutor).
• O movimento da eletricidade fora de um corpo sólido( nos aventuramos a sugerir que estamos falando de um campo magnético).
• O fenômeno do aparecimento de eletricidade quando diferentes condutores contatam( agora chamado de termopar).

O cientista escreve que ele se baseou no ar, os dois últimos postulados não estavam na forma de leis na época, apenas desenvolvimentos experimentais parciais estavam presentes. Os estudos foram baseados nos experimentos de Charles Coulomb, que experimentaram as ações de cargas umas sobre as outras remotamente. Já então, Ohm sugeriu que dois contatando diferentes condutores formam uma diferença de potencial. E agora as incríveis descobertas de Ohm:

1. Como mencionado acima, não havia instrumentos de medição naquele momento. Om sabia de publicações científicas que a corrente que flui através do fio desvia a agulha magnética de lado. Não foi fácil correlacionar o ângulo com a quantidade de eletricidade, mas o cientista foi ao truque: com a ajuda de pesos torsionais, ele começou a determinar a força na qual as leituras da bússola e a direção do núcleo metálico coincidiam. E em Newtons isso é um valor extremamente pequeno. Assim, Om aprendeu a medir exatamente a força da corrente - uma quantidade desconhecida para a comunidade científica, introduzida no uso do gênio da ciência.
2. Durante os experimentos notou-se que o polo do volt não dá uma voltagem constante. Experiências em tais condições, George Om não poderia continuar. E ele começou a usar. .. termo-emf( seguindo o conselho do físico I. H. Poggendorf).Isso é surpreendente porque baixas tensões - a diferença de potencial entre dois condutores diferentes( cobre e bismuto) - causam correntes insignificantes. Om lidou com a tarefa com a ajuda de pesos torcionais e uma agulha da bússola. Uma ligeira diminuição de temperatura na junção foi rapidamente compensada. O cientista colocou a primeira extremidade do termopar em um recipiente com água fervente, o segundo - em um recipiente com gelo. A incerteza permaneceu em temperaturas inconsistentes em uma escala. Por exemplo, a ebulição começa de forma diferente, o processo é influenciado pela pressão da atmosfera. Mas o termopar mostrou-se a partir do primeiro teste muito melhor do que uma célula galvânica.

Adicionar, equilíbrio de torção, cujo princípio de funcionamento é baseado no módulo elástico de um fio fino, projetado pingente. Aplicado a cargas estáticas. Assim, e trouxe a famosa lei. A agulha magnética é descrita nos trabalhos de Oersted( 1820).O cientista notou que o desvio é proporcional ao que hoje é chamado de amperagem. Naquele ano, Ampère formulou sua famosa lei, disse que um solenóide com uma diferença de potencial em suas descobertas é orientado no campo magnético da Terra. As descobertas se seguiram uma após a outra, e o livro de George Om sobre o estudo matemático do circuito galvânico foi o próximo consecutivo.

O cientista colocou a agulha magnética na direção do meridiano magnético. Para eliminar a influência do campo magnético da Terra. Com a ajuda de pesos torcionais, mediu-se a força necessária para retornar o sistema ao seu estado original. Om derivou uma série de razões para insatisfação com uma célula galvânica como fonte de energia:

1. Gradualmente, como qualquer bateria, uma coluna de volt perdeu voltagem. Om notou isso durante o estudo do efeito térmico em um pedaço de arame comum. Gradualmente, a temperatura caiu inexoravelmente. Foi necessário levar o sistema ao estado inicial( carga), conforme o aquecimento aumentava. Consequentemente, o elemento galvânico no decorrer da pesquisa introduziu um erro. O termo-EMF apresentou maior estabilidade e menor valor, o que reduziu o aquecimento dos condutores, nivelando o erro de temperatura.
   

   Preparação para o experimento

2. Ohm realizou experimentos em curtos comprimentos de cortes de arame de vários materiais. A resistência das peças foi menor que a resistência interna da fonte. Como resultado da formação de um divisor resistivo, a corrente com uma mudança no material do condutor mudou muito pouco. A impedância interna da célula galvânica introduziu grandes erros. E aqui o termopar se manifestou da melhor maneira. A resistência interna de tal fonte é extremamente pequena.

Além disso, a pureza dos materiais das amostras em estudo era duvidosa mesmo por Ohm. Não havia ferramenta digestível para estimar o diâmetro( e a área seccional).Tudo isso mostra quantas dificuldades o professor( matemática talentosa) teve que superar.

Ao nos familiarizarmos com o trabalho, ficou claro por que demoramos dois anos inteiros para derivar uma fórmula simples. Ainda por cima, o cientista não encontrou apoio, em primeiro lugar, material, de acadêmicos e instituições do Estado. E a equação foi criticada por muito tempo - o óleo no incêndio adicionou uma imprecisão na formulação original da equação. Resumindo:

1. Por abstração de um anel condutor simétrico uniforme, um cientista usando um método dedutivo mostrou que a corrente em cada seção é a mesma. Acreditamos que Ohmu ajudou ativamente o atirador, cuja força de torção sobre a circunferência do círculo permaneceu constante.
2. Compondo um anel de segmentos, o Ohm criou abstrações geométricas diferentes, puxou-as para uma linha, desenhou e introduziu o conceito de diferença de potencial. E tudo para ver a expressão matemática da lei.

De acordo com Om, o trabalho naquela época foi considerado a tarefa matemática mais difícil, acrescentamos, seu texto dará cem pontos para qualquer charada moderna. Quando um anel é apresentado como uma linha reta, parece estranho, o texto não explica essa ação( embora o propósito das linhas seja delineado pacientemente lá).Não nos comprometemos a esclarecer a essência das abstrações, basta indicar a forma da equação à qual o cientista chegou:

X = a / b + x,

onde X é a força atuando na agulha magnética, a é o comprimento do condutor em estudo, bex são algumas constantes arbitrárias. Por exemplo, Om propôs levar, respectivamente, b um único número de 20,25 e x - o intervalo de valores de 7285 a 6800. Neste caso, usando a expressão acima, foi possível prever antecipadamente o comprimento e o material da força magnética condutora atuando na flecha. O que é considerado confirmação de lealdade ao que está acontecendo.

Em vez de concluir

Um talentoso matemático trabalhou em um vício simples há dois séculos por vários anos. O primeiro ajudou com este conselho, o segundo interferiu. Basta dizer que a instalação final foi projetada especificamente para o propósito de encontrar dependências. Todas as peças, incluindo o termopar, mostraram dimensões claramente definidas. A instalação foi coberta com uma tampa para eliminar o efeito nas escalas de torção da turbulência do ar.

No final, isso reduziu os erros para 5–10%.O que nos permitiu derivar a proporção, conhecida hoje como a lei de Ohm para a seção da cadeia