Legea lui Ohm

Conductorul este doar o componentă pasivă a circuitului electric. Această opinie a predominat până în anii șaizeci ai secolului al XIX-lea. Deci, de ce pierde timpul cercetarea?







Unul dintre primii oameni de știință care au avut în vedere conductivitatea dirijorilor a fost Stefano Marianini (1790-1866). La descoperirea sa, a venit accidental, studiind tensiunea bateriilor. Stefano a observat că, odată cu creșterea numărului de elemente ale polului Volta, efectul electromagnetic asupra săgeții nu crește în mod semnificativ. Acest lucru ia făcut pe Marianini să creadă imediat că fiecare element de volt este un obstacol în calea trecerii curentului. El a efectuat experimente cu perechi de „active“ și „inactive“ (adică. E. Constând din două plăci de cupru, separate printr-un sigiliu umed) și relația empiric găsit în care cititorul modern, găsește un caz special de legea lui Ohm, atunci când rezistența circuitului exterior nu este luată în atenție, așa cum a fost în experiența lui Marianini.

Omul a recunoscut meritele lui Marianini, deși a lucrat și nu a primit asistență imediată în lucrare.

Georg Simon Om (1789-1854) sa născut la Erlangen, în familia unui lăcătuș ereditar. Rolul tatălui în educația băiatului era enorm și, probabil, el este obligat tatălui său pentru tot ceea ce a obținut în viață. După absolvire, Georg a intrat în gimnaziul orașului. Gimnaziul din Erlangen a fost supravegheat de către universitate și a reprezentat o instituție de învățământ corespunzătoare acelei perioade.

După absolvirea liceului, George, în primăvara anului 1805, a început să studieze matematica, fizica și filozofia la Facultatea de Filosofie a Universității Erlangen.

După ce a studiat timp de trei semestre, Om a acceptat o invitație de a lua locul unui profesor de matematică la o școală privată din orașul elvețian Gottstadt. În 1809, George a fost invitat să elibereze locul și să accepte o invitație la postul de profesor de matematică din orașul Neustadt. Nu exista altă cale de ieșire, iar prin Crăciun sa mutat într-un loc nou. Dar visul de a absolvi universitatea nu-l lasă pe Om. În 1811 sa întors la Erlangen. Studiile independente ale lui Oma erau atât de fructuoase încât, în același an, a reușit să-și aducă diploma de licență, să-și apere cu succes teza și să obțină un doctorat. Imediat după absolvire, i sa oferit postul de conferențiar al departamentului de matematică al aceleiași universități.

Lucrarea de predare a fost destul de în concordanță cu dorințele și abilitățile lui Oma. Dar, după ce a lucrat numai trei semestre, a trebuit să caute o poziție mai plătită din motive materiale, care aproape toată viața îl urmărea.

După ce și-a pierdut toată speranța de a găsi un loc de muncă adecvat, doctorul disperat al filosofiei primește în mod neașteptat o propunere pentru a lua locul unui profesor de matematică și fizică la Colegiul iezuit din Köln. El pleacă imediat la locul de muncă viitoare.

Aici, în Köln, a lucrat timp de nouă ani. Aici a fost "transformat" de la matematică în fizică. Prezența timpului liber a contribuit la formarea lui Ohm ca fizician de cercetare. Oferă cu entuziasm o muncă nouă, ședința pentru ore lungi în atelierul colegiului și în depozitarea instrumentelor.

Om a început să studieze electricitatea. El și-a început studiile experimentale cu determinarea conductivităților relative ale diferiților dirijori. Aplicarea metodei, care acum a devenit un clasic, acesta este conectat în serie între două puncte de circuit de fire subțiri din materiale diferite de același diametru și lungimea lor este modificată astfel încât să se obțină o anumită cantitate de curent.

După cum scrie V.V. Koshman, „Om știa despre apariția operelor de Barlow și Becquerel, în care căutarea experimentală pentru legea circuitelor electrice au fost descrise. De asemenea, el a știut despre rezultatele obținute de acești investigatori. Deși Ohm, și Barlow, și Becquerel ca dispozitiv de înregistrare cu ajutorul unui ac magnetic respectă cu grijă deosebită în circuitul de conectare și o sursă de curent electric a fost în esență aceeași structură, dar sunt rezultatele obținute au fost diferite. Adevărul eludat persistent cercetători.







Era necesar, mai presus de toate, să eliminăm cea mai semnificativă sursă de erori, care, conform lui Ohm, era o baterie galvanică.

Deja în primele sale experimente, Om a observat că acțiunea magnetică a curentului scade odată cu momentul în care lanțul este închis cu un cablu arbitrar.

Acest declin nu sa oprit, practic, cu trecerea timpului, și a fost clar că nu are sens să căutăm legea circuitelor electrice în această stare de lucruri. A fost necesar fie să se utilizeze un alt tip de generator de energie electrică din cele existente, fie să se creeze un nou sau să se elaboreze o schemă în care modificarea EMF nu ar afecta rezultatele experimentului. Omul a mers pe prima cale.

Om a ajuns la concluzia că rezultatele experimentelor efectuate cu opt fire diferite pot fi exprimate printr-o ecuație - una particulară de la a. împărțit la x + în. unde x reprezintă intensitatea acțiunii magnetice a unui conductor a cărui lungime este x. și a și c sunt constante, depinzând, respectiv, de forța excitantă și de rezistența celorlalte părți ale lanțului.

au fost schimbate condițiile experimentale: rezistență și cuplu termoelectric înlocuit, dar rezultatele sunt încă limitate la formula de mai sus, care este ușor devine cunoscut de noi prin înlocuirea x intensitatea curentului și - forța electromotoare în + x și - rezistența circuitului de ansamblu.

Om conduce experimente și cu patru fire de alamă - rezultatul este același. „O concluzie importantă - scrie Koshman - care a găsit formula Ohm privind cantitățile fizice care caracterizează procesul de fluxul de curent într-un conductor este valabil nu numai pentru conductori de cupru Conform acestei formule se poate calcula circuite electrice independent de conductorii materialului utilizat în acest caz. .

În plus, Om a stabilit că constanta nu depinde nici de forța excitantă, nici de lungimea firului inclus. Acest fapt dă motive să afirme că valoarea c caracterizează partea neschimbată a lanțului. Și din moment ce adăugarea în numitor a formulei obținute este posibilă numai pentru cantitățile de nume identice, atunci, în consecință, constanta în, Om, concluzionează, ar trebui să caracterizeze conductivitatea părții neschimbate a circuitului.

În experimentele ulterioare Om a studiat influența temperaturii conductorilor asupra rezistenței lor. Acesta este adus în conductorul de încercare flacără, le-a pus în apă cu gheață sfărâmată și am asigurat că conductivitatea electrică a conductorului scade odată cu creșterea temperaturii și crește odată cu scăderea ea ".

După ce a obținut faimoasele sale ohmi formula l folosește pentru a studia efectele de multiplicare Shveyggera la devieri și pentru a studia curentul care curge în elementele de circuit externe ale bateriei, în funcție de modul în care acestea sunt conectate - în paralel sau succesiv. Astfel, el explică modul în care curentul extern al bateriei este determinat, o întrebare care a fost destul de întunecată pentru primii cercetători.

Apariția unui articol care conține rezultatele cercetărilor experimentale în domeniul fenomenelor electrice nu a impresionat pe oamenii de știință. Niciunul dintre ei nu și-a putut imagina că Legea Om a circuitelor electrice este baza tuturor calculelor electrotehnice ale viitorului.

Omul a fost inspirat în studiile sale prin lucrarea "Teoria analitică a căldurii" (1822) de Jean Baptiste Fourier (1768-1830). Omul de știință a realizat că mecanismul "fluxului de căldură", despre care Fourier spune, poate fi comparat cu un curent electric într-un dirijor. Și, la fel ca și în teoria fluxului de căldură Fourier între cele două organisme, sau între două puncte de aceeași, datorită diferenței dintre temperatura corpului explică doar ohm diferență „forțe elektroskopicheskih“ cele două puncte ale apariției conductorului de ele curent electric.

Dar studiile teoretice ale lui Oma au trecut și ele neobservate. Lucrarea teoretică a lui Oma împărtășea soarta lucrării care conținea studiile sale experimentale. Lumea științifică era încă în așteptare. Numai în 1841 lucrarea lui Oma a fost tradusă în engleză, în 1847 - în italiană, în 1860 - în franceză.

În fața tuturor oamenilor de știință străini, legea lui Ohm a fost recunoscută de fizicienii ruși Lenz și Jacobi. Ei l-au ajutat și recunoașterea sa internațională. Cu participarea fizicienilor ruși, la 5 mai 1842, Societatea Regală din Londra a acordat lui Omah o medalie de aur și a ales Om pentru a deveni doar un al doilea savant german, onorat cu o astfel de onoare.

Foarte emoțional a vorbit despre meritele savantul german omologul său american, George Henry „Cand am citit prima dată teoria lui Ohm, - scria el - mi se părea un fulger, iluminat brusc camera, cufundat în întuneric.“

Semnificația cercetării lui Ohm spune cu exactitate profesor de fizica la Universitatea din Munchen E. Lommel la deschiderea monumentului la omul de știință în 1895. „Descoperirea lui Ohm strălucea o torță, iluminarea zonei de energie electrică, care să îi fi fost învăluit în întuneric. Ohm avea singura cale corectă prin pădurea de nepătruns de fapte obscure. progrese remarcabile în dezvoltarea ingineriei electrice, pentru care ne-am privit cu uimire în ultimii zece ani, ar putea fi realizată numai pe baza descoperirii Ohm. numai el este capabil să prevaleze asupra forțelor naturii și de a gestiona care este capabil de a se descurca legile naturii. Om smulse natură atât de mult timp ținute secrete și l-au înmânat contemporanii săi ".







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: