Pagina 26 din 41
4.6. Formarea fundamentelor teoriei circuitelor electrice și electromagnetismului
După cum se știe, procesele din circuitul electric sunt determinate de valorile scalare ale forței (sau tensiunii) și curentului electromotive. Conceptul de forță electromotive a fost pus în circulație de către A. Volta. După prima cercetare calitativă și cantitativă din anii 20 ai secolului trecut, au început să se formeze fundamentele fizice ale teoriei curenților electrici. Cea mai mare contribuție a fost făcută de Ampere. GS Om cu legea faimoasă, obținută experimental, a pus bazele pentru calcularea circuitelor electrice. Chiar înainte de Kirchhoff, diferiți oameni de știință aveau curenți în lanțuri de ramificație (de exemplu, Lenz). Dar numai Kirchhoff în 1845-1847. a reușit să formuleze legi topologice binecunoscute, numite după el. Legile lui Kirchhoff au stat la baza tuturor metodelor ulterioare de calcul al lanțurilor.
Fizicianul englez Charles Wheatstone (1802-1875), în legătură cu lucrul la îmbunătățirea telegrafului, căuta metode de măsurare a rezistenței. Drept rezultat, el a creat faimosul pod "Wheatstone", al cărui avantaj decisiv a fost independența stării de echilibru de tensiunea sursei de energie. În 1840 el și-a arătat dispozitivul BS Jacobi, iar în 1843 a dat o descriere a "podului" său în articol. Pentru a schimba rezistența unuia dintre umerii țânțarului, Wheatstone a aplicat rezistențe reglabile, pe care le-a numit reostat. Mai târziu (în 1860), Werner Siemens a reconstruit magazinul de rezistență.
Unul dintre cei mai mari oameni de știință germani Hermann Ludwig von Helmholtz (1821 -. 1894) a fost introdusă în 1853 în teoria bine-cunoscut de lanț-TION mai devreme în principiul fizicii superpoziției, pe baza cărora au fost construite importante teoreme ale circuitelor electrice, inclusiv teoria surselor mu echivalente ( Helmholtz - Bernard Thévenet). Helmholtz a obținut, de asemenea, ecuația procesului de tranziție pentru prima dată. atunci când este conectat la sursă, considerat constantele de timp ale circuitului electric. William Thomson (Lord Kelvin) în 1853 g. Proces dat de calcul vibrațională și legătura stabilită între frecvența naturală, inductanță și capacitate. Maxwell a dezvoltat o metodă de curenți de contur, o teoremă a reciprocității este dovedită. Treptat, practic a fost format întregul arsenal de metode de calcul (inclusiv transformări echivalente) ale circuitelor DC.
Descoperirea inducției electromagnetice, atenția oamenilor de știință a trecut în mare măsură de curenții "galvanici". când obiectele principale ale cercetării erau ele însele elementele galvanice, procesele de electroliză, curenții de inducție, când fenomenul electromagnetismului a devenit cel mai interesant.
Aici un rol deosebit îi aparține fizicianului rus IE X. Lenz. A studiat în orașul său natal din Tartu (fostul oraș al Sf. Gheorghe, și apoi Dorpat), un student într-o fizică a participat la turneul mondial sub comanda OE Kotzebue, a fost Sf. Academiei Petersburg de Științe, șef al departamentului de fizica, apoi decan al Fizică și Matematică a Opțional cult, iar în 1863 a fost ales rector al Universității din St. Petersburg.
Este evident că în această formulare există și ideea principiului reversibilității mașinilor electrice, dezvoltat mai târziu de BS Jacobi. E. X. Land a fost unul dintre fondatorii teoriei mașinilor magnetoelectrice. El a descoperit explicația fenomenului și ancora de reacție (1847) și setarea necesară pentru trecerea de la perie neutră geometrică, el a studiat mai întâi trecerea în faza de curent de la tensiunea de fază <1853 г.), придумал коммутатор для изучения формы кривой индуктирован-ного тока (1857 г.). Им было установлено условие режима макси-мальной полезной мощности источника энергии, когда г. нутре инее сопротивление источника равно сопротивлению внешней цепи. Широко известна работа Э. X. Ленцз по тепловому действию тока (1842—1843 гг.), которая была выполнена независимо от Джеймса Джоуля (1841 г.) и представляла собой настолько обстоятельное исследование, что известному закону было справедлив присвоено имя обоих ученых.
În 1867, Maxwell a făcut un raport către Royal Society of London "Cu privire la teoria menținerii curenților electrici prin mijloace mecanice fără utilizarea magneților permanenți". Era o lucrare pur teoretică, acoperind toate informațiile cunoscute despre mașinile electrice de curent continuu la momentul respectiv. Probabil, dificultățile în înțelegerea stilului expozițional Maxwellian au împiedicat contemporanii să aprecieze această lucrare.
Serios avansat teoria mașinilor electrice introduse în 1879 de către un electrician britanic John Hopkinson (1849-1898) reprezentarea grafică a dependenței de mașini electrice, caracteristicile mașinii așa-numitele (ha ticile de mers în gol afara, etc ..). El a introdus, de asemenea, conceptul de coeficient de împrăștiere magnetică.
În mai 1886 J .. și E. Hopkinson a făcut un raport la Londra cer Royal Society cu masina Dinamoelsktricheskie“, care conținea deja destul de complet, nu și-a pierdut semnificația până în prezent teoria mașinilor electrice de curent continuu.
Descoperiri în domeniul electricității și magnetismului, realizate în prima jumătate a secolului al XIX-lea. precum și aplicarea practică a acestor fenomene au devenit premise pentru generalizări științifice importante, în special pentru crearea teoriei electromagnetice a lui Maxwell. Primele ecuații de câmp diferențial au fost scrise de Maxwell în 1855-1856. În 1864 a definit câmpul electromagnetic și a pus bazele teoriei sale.
meritul lui Maxwell constă în faptul că, folosind acumulat-TION la materialul său experimental enorm, este o generalizare-schil și a dezvoltat ideile progresiste ale lui Faraday, oferindu-le o formă matematică coerentă. În cartea sa „Tratat despre electricitate si magnetism“ (1873), Maxwell a explicat Bas-le dezvoltat teoria câmpului, care este piatra de temelie a teoriei moderne a electromagnetismului. Maxwell a formulat cele mai importante rezultate ale cercetării sale sub forma ecuațiilor celebre care i-au primit numele. Maxwell a generalizat legea inducției electromagnetice, extindându-l la un contur arbitrar în orice mediu. El a introdus conceptul de deplasare electrică și curenți de deplasare, a stabilit principiul curentului închis. Una dintre cele mai importante concluzii ale lui Maxwell este afirmația că câmpurile magnetice și electrice sunt strâns legate între ele și schimbarea uneia dintre ele determină apariția unui altul. Studiile au arătat că viteza de propagare a acestor perturbații electromagnetice coincide cu viteza luminii. Această concluzie a fost pusă în baza teoriei electromagnetice a luminii dezvoltată de Maxwell și este una dintre generalizările teoretice remarcabile ale științei naturale.
Maxwell nu a trăit pentru a vedea triumful profundelor sale idei științifice și generalizări. El însuși nu putea încă să reprezinte pe deplin semnificația a ceea ce a fost conținut în tratatul său despre electricitate și magnetism și ceea ce a decurs din el. Mai târziu, fizicianul german H. Hertz a demonstrat experimental existența undelor electro-magnetice, în timp ce fizicianul rus PN Lebedev a deschis o presiune ușoară și determinată din testele de valoarea sa, care coincide cu tine-formă numerică de teoria lui Maxwell.
Rolul important în dezvoltarea ideilor despre mișcarea energiei a fost lucrarea prof. NA Umov, printre care și teza de doctorat "Ecuațiile mișcării energiei în corpuri" (1874) merită o atenție deosebită. Ideile lui Umov au fost dezvoltate în special în lucrările fizicianului englez J. G. G. Poyntinga aplicate câmpului electromagnetic (1884).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: