Legea lui Ohm pentru lanțul complet

Legea lui Ohm pentru un circuit complet - o expresie matematică care descrie relația dintre curent și tensiune, ținând cont de rezistența sursei. Deci, formula inițială scrisă.Cei care doresc vor vedea secțiunea legii lui Ohm pentru secțiunea lanțului.

Din nou povestea

Au existat și vor fi pete albe în istorie.

Tatăl inductorului este necunoscut. Motivul - oamenii de știință schimbă în mod constant experiența. La congresele academiilor de științe a existat un proces intens de dezbatere a diferitelor puncte de vedere. Ideea sa născut împreună.În tratatul lui George Ohm despre studiul matematic al circuitelor de galvanizare nu există informații despre dispozitivele de măsurare - nu este clar ce a fost orientat soțul științei. Unul trebuie doar să se uite la setul de rapoarte din acea perioadă, devine clar: informația este omisă din cauza lipsei de alegere. La momentul celei de-a doua decade a secolului XX, doar un ac magnetic a fost considerat singurul indicator al puterii actuale. O serie de evenimente:

1. 21 iulie 1820 Oersted în limba latină scrie despre propriile sale experimente în domeniul electromagnetismului. Se pare că un curent electric poate deflecta un ac de busolă.Efectul apare atunci când conturul este închis - scrie omul de știință - și este absent când este deschis. Sa sugerat că unghiul de deviere depinde de "intensitatea electricității în mișcare".
2. Un pic mai târziu, la Geneva, fizicienii au venit să vadă cum Sh. G. De la Reeve ar demonstra un fenomen neobișnuit.
3. 4 septembrie, Arago la un congres al Academiei de Științe a informat oamenii de știință despre noua descoperire. Ampere, care a fost prezent la întâlnire pentru o perioadă scurtă de timp, a făcut o serie de descoperiri: solenoidul cu curent este orientat în câmpul magnetic al pământului, direcția de deformare a săgeții poate fi anticipată în avans, conductorii cu curent interacționează unul cu celălalt.
4. La întâlnirea Academiei( 25 septembrie), în care a vorbit Ampere, fizicienii Biot și Savard au raportat despre descoperirea relației dintre curentul conductorului și câmpul magnetic generat de el.

În septembrie 1820, Schweiger a prezentat publicului primul galvanometru, finalizând pregătirea bazei materiale pentru cercetarea lui George Ohm. Omul de știință al dispozitivului a numit multiplicatorul pentru capacitatea de a multiplica efectul rândului individual al firelor. De exemplu, un singur eșantion a respins acul busolei cu 30 de grade și trei cu 90. Contribuția la proiectarea multiplicatorului a fost făcută de Poggendorf, care a folosit un inductor cu mai multe raze de rază mică pentru măsurare. Apoi, Seebeck, folosind un nou instrument, a descoperit efectul termoelectric folosit de Georg Om( la sfatul lui Poggendorf) pentru a crea o sursă de energie pentru propria instalație pilot.

În contact strâns, oamenii de știință au făcut o mulțime de descoperiri într-o perioadă scurtă de timp.Și fiecare a devenit cunoscut publicului interesat. Prin urmare, Georg Om a coborât în ​​povestirea sa despre studiul matematic al circuitelor de galvanizare, cum ar fi o informație despre o configurație experimentală.Este demn de remarcat că curentul electric a fost deja cercetat, ideea intensității câmpului magnetic a apărut în știință, dar o relație cantitativă între cele mai simple, așa cum se pare astăzi, valori nu a fost observată.Nimeni nu a avut nici o idee despre căderile de tensiune și rezistențele conductorilor.

Meritul lui George Ohm: este capabil cantitativ să descrie ceea ce este folosit astăzi în orice calcule de inginerie electrică.Titanii științei s-au luptat pentru această sarcină:

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

Cercetătorii, inclusiv Ritter, Fourcroix, Tenar și Davy, au observat că firul, în timp ce era conectat la o coloană de volți, era încălzit constant.Întrebarea a apărut: de ce depinde temperatura? De la lungime, material, formă?Metalele diverse au devastat o sursă de energie la momente diferite, conceptul de conductivitate electrică a început să se descompună în viața de zi cu zi. După publicarea rapoartelor lui Oersted, au încercat să caracterizeze unghiul de deformare al acului magnetic.

Calea lui George Ohm la descoperirea legii pentru lanțul complet

Ciudat, dar numele lui George Ohm astăzi este cunoscut mai mult decât Michael Faraday, care a prezentat primului motor electric omenirii( mai exact, inventatorul adevărat dorea să rămână anonim, trimiterea unei scrisori publicate mai târziu într-un jurnal științific).Fără o lege simplă, ramurile științei nu ar fi apărut, tehnologia a degenerat în muncă cu o lopată.Nu sunt radio, televiziune și calculatoare personale.

Inițial, George Om a lucrat ca ucenic mecanic, dar tatăl său dorea să-și educe copiii. Banii pentru cărți au fost eliberați indiferent de bunăstarea materială.Georg om a stăpânit rapid știința, devenind un matematician talentat. Soțul științei sa manifestat ca un atlet talentat și un dansator excelent care nu avea egal la petreceri studențești.

Nu și-a terminat educația, tatăl legii pentru circuitul complet a mers la un profesor de școală primară.A lucrat simultan ca tutore. George Omu a plăcut să fie profesor în orașul elvețian Gottstadt: natură pitorească și câștiguri bune, dar un adevărat triumfă aștepta descoperitorul legii pentru un lanț complet prin adversitate în viitor.În 1809, proza ​​vieții este din nou pe prag: fiul, un matematician prin educație, se întoarce la preotul local. Georg este oferit să părăsească postul de profesor.

De mai bine de zece ani, Om sa mutat de la un loc de muncă la altul, fără a găsi un loc satisfăcător pentru a preda. Până când soarta soției nu este invitată la școala iezuită din Köln. Sarcina didactică este mică, dar instituția dispune de o stocare extinsă a instrumentelor, mai ales învechite sau rupte. Este curios că Georg Om nu se grăbește să fugă cu o cerere de asistență materială către rectori.În schimb, amintirea vechilor abilități ale unui lăcătuș, este luată pentru a face cu mâinile sale. Cu interes în scrisorile sale către tatăl său, el vorbește despre noi modele, convenționale și hidrostatice, perfecționând metoda paternă de măcinare a chihlimbarului pentru a crea surse electrice.

În același timp, George Om dedică foarte mult timp proiectării unui instrument numit un electrometru( măsurarea tarifului bazată pe experiența lui Charles Coulomb).Zvonurile despre galvanometrele lui Schweigerger au fost deja auzite pe scenă, iar Om își dă seama că în armonie cu știința este departe de a fi perfectă.În 1821, el a scris tatălui său că a avut o premoniție de descoperire și a urmărit îndeaproape evoluțiile din această industrie.

Inițial, omul a luat un element de cupru și zinc încărcat cu acid clorhidric și cu greutăți de torsiune a măsurat forța necesară pentru a aduce săgeata pe meridianul magnetic al Pământului, în timp ce conductorul cu curent acționa asupra busolei. Sârmă George Om orientată de-a lungul meridianului, excluzând eroarea. Pilonul volt a fost descărcat relativ repede, unghiul de deformare al săgeții sa schimbat treptat. Omul a văzut că sursa în calitatea obișnuită pentru configurația experimentală nu este potrivită.

Probele de sârmă au fost inițial coborâte într-un castron cu mercur( având o conductivitate relativ scăzută) și curățate cu atenție de către om de știință pentru un contact mai bun. Mediul lichid a împiedicat oxidarea materialului și, în același timp, a limitat creșterea curentului la limite rezonabile.În experiment au participat 5 probe de sârmă de cupru de diferite lungimi. Desemnând eșantioanele cu litere latine a, b, c, d, e, noul om de știință Georg Om își găsește prima lege în formă logaritmică:

Unde x este lungimea firului în picioare, U caracterizează câmpul magnetic. Rezultatele nu satisfac omul de știință și, în timp, el adaugă două constante la dependență:

U = m ln( 1 + x / a) - formula originală a legii lui Ohm pentru circuitul complet.

De la logaritmi la o lege simplă pentru lanțul complet

Deci, dacă m este egal cu 0,525, cu a = 2,9, dependența rezultantă ne permite să anticipăm rezultatele experimentului în avans.În paralel, omul de știință a fost implicat în studiul conductivității diferitelor metale, ca referință folosind o bucată de cupru cu o lungime de 1 picior. Prototipul a fost scurtat până când devierea acului magnetic a devenit aceeași. Plumbul, aurul, argintul, zincul, fierul, alama, platina și staniu au fost investigate în acest fel, dar rezultatele adesea nu coincideau cu știința care este acum disponibilă.Omul de știință a văzut discrepanțe și a explicat că puritatea probelor a fost rareori de 100%.S-au așteptat, de asemenea, defecțiuni

în determinarea dependenței abaterii săgeții de zona secționată.Nu a existat niciun instrument pentru a estima cu exactitate diametrul firului. Cu toate acestea, a fost posibil să se stabilească că conductivitatea depinde în mod clar liniar de suprafața și lungimea secțiunii transversale.

În forma sa originală, legea a fost publicată de Jurnalul de Fizică și Chimie, publicat de Schweiger. La ora 1825, George Om este necunoscut comunității științifice, iar formula, după cum se poate vedea, nu este destul de corectă și convenabilă.Omul de știință din text a făcut rezerva că studiul nu a fost finalizat. Mă deranjez să elaborez un tratat( discutat în subiect în conformitate cu legea lui Ohm pentru secțiunea lanțului), unde a descris ceea ce se bazează și și-a expus concluziile în detaliu. Mai întâi: puterea actuală este aceeași pe tot circuitul. Acest lucru este evident în gradul de deviere a acului magnetic. Rețineți că relația a fost considerată mai degrabă o ipoteză, deși nu ar trebui să uităm de legea lui Bio-Savart( 1820).

În același timp, omul de știință a realizat în sfârșit că elementul lui Wolston( Wulston) nu este bun. Acest lucru a fost determinat de strălucirea slabă a firului, dar de îndată ce circuitul a fost deschis și o mică așteptare, temperatura a atins valoarea inițială după repornire. Acest lucru a indicat în mod clar instabilitatea în primul rând și rentabilitatea pe locul al doilea al unei astfel de surse.În același timp, Becquerel și Barlow au folosit o tehnică similară - ambele au publicat concluzii eronate privind dependențele dintre parametrii conductorului.În plus, oamenii de știință au prezentat diverse formule, care au indicat clar necesitatea continuării căutării.

Poggendorf a venit la salvare, care, analizând lucrarea tipărită a lui Ohm, a declarat că este mai bine să folosească termo-emf ca sursă.Și a adus informații lui Martin - fratele mai mic George. Termocuplul de cupru și bismut din instalație se afla pe un trepied tripod, echipat cu șuruburi pentru expoziție până la orizont. Acul magnetic cu greutăți de torsiune a servit drept capac pentru un capac din sticlă transparent care protejează piesa de lucru de fluctuațiile fluxului de aer. Mecanicul colegiu Mauch a ajutat-o ​​pe Ohm să creeze un sistem precis de reglare cu o mașină de spălat graduată pentru a detecta cu exactitate efortul necesar pentru a readuce săgeata pe meridianul magnetic al Pământului.

Chiar și acul busolei a fost făcut special: din oțel, cu vârfuri de fildeș, singurul încoronat cu un pointer de alamă, orientat spre o scară.În măsura în care experimentul a fost efectuat în mod responsabil, rezultatul din 1926 a fost mai aproape de adevăr:

X = a / b + x.

Aceasta este legea lui Ohm pentru circuitul complet( I = U / R + r), unde X este puterea câmpului magnetic direct proporțională cu curentul I și este emf termic U, x este lungimea conductorului direct proporțională cu rezistența R, b este restulparte a circuitului, care implică astăzi rezistența internă r a sursei și a contactelor de instalare.