La ley de Ohm para un circuito completo: una expresión matemática que describe la relación entre la corriente y el voltaje, teniendo en cuenta la resistencia de la fuente. Así que la fórmula originalmente escrita. Aquellos que lo deseen verán la sección sobre la ley de Ohm para la sección de la cadena.
Nuevamente la historia de
Ha habido y habrá manchas blancas en la historia. Bobina de inducción
El padre del inductor es desconocido. La razón - los científicos están constantemente intercambiando experiencias. En los congresos de las academias de ciencias hubo un proceso intensivo de discusión de varios puntos de vista. La idea nació juntos. En el tratado de George Ohm sobre el estudio matemático de los circuitos de galvanoplastia no hay información sobre los dispositivos de medición, no está claro en qué estaba orientado el marido de la ciencia. Solo hay que mirar el conjunto de informes de ese tiempo, queda claro: la información se omite debido a la falta de elección. En la época de la segunda década del siglo XX, solo una aguja magnética se consideraba el único indicador de la fuerza actual. Una serie de eventos:
- 21 de julio de 1820 Oersted in Latin escribe sobre sus propios experimentos en el campo del electromagnetismo. Resulta que una corriente eléctrica puede desviar una aguja de la brújula. El efecto aparece cuando se cierra el contorno, escribe el científico, y está ausente cuando está abierto. Se ha sugerido que el ángulo de desviación depende de la "intensidad de la electricidad en movimiento".
- Un poco más tarde en Ginebra, los físicos vinieron a ver cómo Sh. G. De la Reeve demostraría un fenómeno inusual.
- , el 4 de septiembre, Arago en un congreso de la Academia de Ciencias informó a los científicos sobre el nuevo descubrimiento. Ampere, que estuvo presente en la reunión durante un breve período de tiempo, realizó varios descubrimientos: el solenoide con corriente está orientado en el campo magnético de la Tierra, la dirección de la desviación de la flecha se puede predecir de antemano, los conductores con corriente interactúan entre sí.
- En la reunión de la academia indicada( 25 de septiembre), donde habló Ampere, los físicos Biot y Savard informaron sobre el descubrimiento de la relación entre la corriente del conductor y el campo magnético generado por ella.
Científico Schweiger
En septiembre de 1820, Schweiger presentó el primer galvanómetro al público, completando la preparación de la base material para la investigación de George Ohm. El científico del dispositivo llamó al multiplicador para la capacidad de multiplicar el efecto de giros individuales de alambre. Por ejemplo, un solo espécimen rechazó la aguja de la brújula en 30 grados y tres en 90. La contribución al diseño del multiplicador fue hecha por Poggendorf, quien utilizó un inductor de muchas vueltas de radio pequeño para fines de medición. Luego, Seebeck, utilizando una nueva herramienta, descubrió el efecto termoeléctrico utilizado por Georg Om( por consejo de Poggendorf) para crear una fuente de energía para su propia planta piloto.
En contacto cercano, los científicos han hecho muchos descubrimientos en un corto período de tiempo. Y cada uno se dio a conocer al público interesado. Por lo tanto, Georg Om bajó en su narración sobre el estudio matemático de los circuitos de galvanoplastia, que son tan pequeños como la información sobre una configuración experimental. Cabe destacar que la corriente eléctrica ya ha sido investigada, la idea de la intensidad del campo magnético apareció en la ciencia, pero no se observó una relación cuantitativa entre los valores más simples, como parece hoy en día. Nadie tenía una pista sobre las caídas de tensión y las resistencias de los conductores.
El mérito de George Ohm: capaz cuantitativamente de describir lo que se usa hoy en día en cualquier cálculo de ingeniería eléctrica. Los titanes de la ciencia pelearon por esta tarea:
- Humpfrey Davy;
- Becquerel;
- Barlow;
- Mariani;
- Petrov. Los investigadores de
, incluidos Ritter, Fourcroix, Tenar y Davy, notaron que el cable, mientras estaba conectado a una columna de voltios, se calentaba constantemente. Surgió la pregunta: ¿de qué depende la temperatura? De la longitud, material, forma? Diversos metales vaciaron una fuente de energía en diferentes momentos, el concepto de conductividad eléctrica comenzó a abrirse paso en la vida cotidiana. Después de que se publicaron los informes de Oersted, intentaron caracterizar el ángulo de desviación de la aguja magnética.
El camino de George Ohm al descubrimiento de la ley para la cadena completa
Extraño, pero el nombre de George Ohm hoy es más conocido que Michael Faraday, quien presentó el primer motor eléctrico a la humanidad( más precisamente, el verdadero inventor deseaba permanecer en el anonimato, enviando una carta publicada posteriormente en una revista científica).Sin una ley simple, las ramas de la ciencia no habrían surgido, la tecnología ha degenerado en el trabajo con una pala. No hay radio, televisión y ordenadores personales.
Inicialmente, George Om trabajaba como aprendiz de mecánico, pero su padre quería educar a sus hijos. El dinero para los libros se descargó independientemente del bienestar material. Georg Om dominó rápidamente la ciencia, convirtiéndose en un matemático talentoso. El esposo de la ciencia se manifestó como un atleta talentoso y un excelente bailarín que no tenía igual en las fiestas estudiantiles.
No habiendo completado su educación, el padre de la ley para el circuito completo fue a un maestro de escuela primaria. Trabajó simultáneamente como tutor. A George Omu le gustaba ser profesor en la ciudad suiza de Gottstadt: naturaleza pintoresca y buenas ganancias, pero un verdadero triunfo esperaba al descubridor de la ley para una cadena completa a través de la adversidad en el futuro. En 1809, la prosa de la vida está nuevamente en el umbral: el hijo, un matemático por educación, regresa al sacerdote local. Georg se ofrece a dejar el puesto de profesor.
Georg Om
Durante más de diez años, Om se mudó de un trabajo a otro, no encontrando un lugar satisfactorio para enseñar. Hasta que la voluntad del destino no sea invitada a la escuela jesuita de Colonia. La carga de enseñanza es pequeña, pero la institución tiene un amplio almacenamiento de instrumentos, en su mayoría obsoletos o rotos. Es curioso que Georg Om no tenga prisa por presentar una petición de asistencia material a los rectores. En cambio, recordando las antiguas habilidades de un cerrajero, se toma para hacer con sus propias manos. Con interés en sus cartas a su padre, habla de nuevos diseños, convencionales e hidrostáticos, perfeccionó el método paternal de moler ámbar para crear fuentes eléctricas.
Al mismo tiempo, George Om dedica una gran cantidad de tiempo al diseño de un instrumento llamado electrómetro( medición de carga basada en la experiencia de Charles Coulomb).Los rumores sobre los galvanómetros de Schweigerger ya se han escuchado en el escenario, y Om se da cuenta de que en la armonía de la ciencia está lejos de ser perfecto. En 1821, le escribió a su padre que percibió algún tipo de descubrimiento y estaba siguiendo de cerca los desarrollos en esta industria.
Inicialmente, Om tomó un voltio un elemento de cobre y zinc, cargado con ácido clorhídrico, y con pesos de torsión midió la fuerza requerida para llevar la flecha al meridiano magnético de la Tierra, mientras que el conductor portador de corriente actuó en la brújula. Alambre George Om orientado a lo largo del meridiano, excluyendo el error. El pilar de voltios se descargó relativamente rápido, el ángulo de desviación de la flecha cambió gradualmente. Om vio que la fuente en la calidad habitual para la configuración experimental no es adecuada.
Las muestras de alambre se bajaron inicialmente a un recipiente con mercurio( con una conductividad relativamente baja) y el científico las limpió cuidadosamente para un mejor contacto. El medio líquido impidió la oxidación del material y, al mismo tiempo, limitó el crecimiento de la corriente a límites razonables.5 muestras de alambre de cobre de diferentes longitudes participaron en el experimento. Al designar muestras en letras latinas a, b, c, d, e, el científico recién hecho Georg Om encuentra su primera ley en forma logarítmica:
Primera ley de Ohm
Donde x es la longitud del cable en pies, U caracteriza el campo magnético. Los resultados no satisfacen al científico y, con el tiempo, agrega dos constantes a la dependencia:
U = m ln( 1 + x / a): la formulación original de la ley de Ohm para el circuito completo.
De los logaritmos a una ley simple para la cadena completa
Entonces, si m es igual a 0.525, con a = 2.9, la dependencia resultante nos permite predecir los resultados del experimento por adelantado. Paralelamente, el científico se dedicó al estudio de la conductividad de varios metales, como referencia utilizando un trozo de cobre de 1 pie de largo. El prototipo se acortó hasta que la deflexión de la aguja magnética se hizo igual. El plomo, el oro, la plata, el zinc, el hierro, el latón, el platino y el estaño se investigaron de esta manera, pero los resultados a menudo no coincidían con la ciencia disponible en la actualidad. El científico vio discrepancias y explicó que la pureza de las muestras rara vez era del 100%.
También se esperaban fallas en la determinación de la dependencia de la desviación de la flecha en el área seccional. No había ninguna herramienta para estimar con precisión el diámetro del alambre. Sin embargo, fue posible establecer que la conductividad depende claramente linealmente del área y la longitud de la sección transversal.
En su forma original, la ley fue publicada por el Journal of Physics and Chemistry, publicado por Schweiger. En el momento de 1825, George Om es desconocido para la comunidad científica, y la fórmula, como puede verse, no es del todo correcta y conveniente. El científico en el texto hizo la reserva de que el estudio no se completó.Me molesto en emitir un tratado( discutido en el tema de acuerdo con la ley de Ohm para la sección de la cadena), donde describió en qué se basó y expuso sus conclusiones en detalle. Primero: la intensidad de corriente es la misma en todo el circuito. Esto es evidente en el grado de desviaciones de la aguja magnética. Tenga en cuenta que la relación fue considerada más bien como una suposición, aunque no debemos olvidarnos de la ley de Bio-Savart( 1820).
Al mismo tiempo, el científico finalmente se dio cuenta de que el elemento de Wollaston( Wulston) no es bueno. Esto se determinó por el resplandor debilitado del cable, pero tan pronto como se abrió el circuito y un poco de espera, la temperatura alcanzó el valor inicial después del reinicio. Esto indica claramente la inestabilidad en primer lugar y la renovabilidad en el segundo lugar de dicha fuente. Al mismo tiempo, Becquerel y Barlow utilizaron una técnica similar: ambos publicaron conclusiones erróneas sobre las dependencias entre los parámetros del conductor. Además, los científicos presentaron varias fórmulas, que indicaban claramente la necesidad de continuar la búsqueda.
Poggendorf acudió al rescate, quien, al analizar el trabajo impreso de Ohm, afirmó que es mejor usar la termo-emf como fuente. Y trajo información a Martin - hermano menor George. El termopar de cobre y bismuto en la instalación estaba sobre un trípode, equipado con tornillos para la exposición al horizonte. La aguja magnética con pesos torsionales sirvió como cubierta para una tapa de vidrio transparente que protege la parte de trabajo de las fluctuaciones del flujo de aire. El mecánico de Collegium de Mauch ayudó a Ohm a crear un sistema de ajuste preciso con una arandela graduada para detectar con precisión el esfuerzo necesario para devolver la flecha al meridiano magnético de la Tierra.
Incluso la aguja de la brújula se hizo especial: hecha de acero, con puntas de marfil, la única coronada con un puntero de latón, dirigida a una escala. En la medida en que el experimento se llevó a cabo de manera responsable, el resultado de 1926 fue más cercano a la verdad:
X = a / b + x.
Esta es la ley de Ohm para el circuito completo( I = U / R + r), donde X es la intensidad del campo magnético directamente proporcional a la corriente I, y es el termo-emf U, x es la longitud del conductor directamente proporcional a la resistencia R, b es el restoparte del circuito, lo que implica hoy la resistencia interna r de la fuente y los contactos de instalación.
