Kirchhoffi seadus

Kirchhoffi seadus on tuntud Saksa( Preisi) teadlaste avastatud reegel.

Gustav Kirchhoffi avastused

Kirchhoffi seadused viitavad sagedamini suletud vooluahelate ja elektrilülituste sõlmedele. Vene keele kirjanduses eelistavad nad neid reeglitena nimetada. Seadus kaks. Esimene töötab vooludega, teine ​​pingega. Valemite abil koostatud võrrandisüsteem võimaldab leida võrguparameetreid, mis vastavad arvutusandmete kohaldatavuse nõuetele. Reeglid sõnastati 1845. aastal, see ei ole Kirchhoffi ainus avastus.

Termodünaamikas on teada veel üks põhimõte. Ta ütleb, et keha emissioonivõime ja neeldumise suhe on mis tahes materjalide puhul püsiv, olenemata nende olemusest, ja selle määravad kaks välist parameetrit:

1. Wave frequency.
2. ümbritseva keskkonna temperatuur.

Eelmise avastusega on tihedalt seotud suure teadlase elu.17. sajandil hakkas spektroskoopia arenema, Kirchhoff ei jätnud oma teadust, jällegi kolme seadust:

• Tahke keha kiirguse spekter on pidev. Kirchhoff tutvustas absoluutselt musta keha kontseptsiooni, mis on nüüdseks saanud energiaülekande küsimuste uurimise võtmeks.
  instagram viewer
• Lahjendatud gaas eraldub spektri valitud lainetes, mille pikkus sõltub aine elektronide kvantülekannete olekust. Laserid töötavad selle alusel.
• Kuum tahkis, mida ümbritseb jahutatud gaas, omab pidevat emissioonispektrit miinus individuaalsed sagedused, mida absorbeerib ümbritsev pilv. Lainepikkused sõltuvad aine ümberpaigutamisest kvantitatiivselt.

Teadlane sai termokeemia ja näitas, et reaktsiooni termiline mõju sõltub süsteemi soojusvõimsuse muutusest( enne ja pärast protsessi).Postulaat on teaduse sektsioonis üks peamisi. Kirchhoffi võrrandi hüdrodünaamikas kirjeldan ma tahke keha liikumist ideaalses vedelikus.

esimene seadus Kirghoffi elektriseadmete seadused

1. Esimene Kirghoffi seadus sätestab, et voolu algebraline summa ahela sõlmes on null. Väljuvad hoovused võetakse arvutustes negatiivse märgiga, sissetulev - positiivse tulemusega. Kuigi venekeelne kirjandus ütleb, et vastupidine on lubatud. Sisuliselt ei muutu.
2. Teine Kirghoffi seadus on koostatud suletud ahelatele. Väidab, et pingelanguste summa edasi-tagasi sõidu ajal on võrdne kõigi teekonnal esinevate elektromagnetväljadega. Peale selle tuleb ükskõik millise ahela kontuurid ühte suunda mööda minna: päripäeva või vastupäeva.

Esimene võrrand ei vaja selgitust. Mõnikord on raske mõista, millises suunas jooksvad voolud, negatiivse või positiivse märgiga, mida soovite valemiga asendada. Soovitatav on meeles pidada: võrrandite arv on väiksem kui sõlmed. Kui tekib kahtlus selles küsimuses, on lubatud see tasu arvata. Teistes olukordades analüüsitakse probleemsete piirkondade potentsiaalsete erinevuste märki. Selleks lisatakse siin kasutatavad energiaallikad või lahutatakse need( füüsikas on patareid).

Vastavalt üldtunnustatud standarditele peetakse positiivseks pooleks aku graafilise tähise pikemat rida. Vool voolab siit vastavalt füüsikas vastuvõetud reeglitele, kuigi praktikas kõik juhtub vastupidi - liikumist moodustavad negatiivselt laetud elektronid. Kui EMF toimib saidil erinevates suundades, lahutatakse need ja voolu suund antakse kõige rohkem.

Seoses teise seadusega määrab kindlaksmääratud piirkonnas pinge languse valemisse sisenemise märgi voolu suund. EMF võetakse vastu vastupidise tähisega või võrdse võrdsuse teisel poolel. Nagu eespool öeldud, tuleb rakke käia ühes suunas.Ära ole piinlik, et pinge ja voolu valemites on punkt. See on kompleksi numbri märk.

Pange tähele - arvestades teise seaduse lihtsustatud arvestust. Siin võetakse kõik EMFid joonisel oleval tähisel tagaküljel. On veel üks salvestusviis, kus pinge langus eraldub EMF-ist võrdse tähisega. Siis ei pea tähised muutuma. Viimane salvestusviis on esitatud kooli füüsikakursusel ja seda näidatakse pildil allpool üldist.

Kirchhoffi seadus termodünaamika kohta

Kirchhoff näitas, et tahke keha emissioonivõime ja absorptsioonivõime suhe ei sõltu ainest, vaid seda peetakse sageduse ja temperatuuri funktsiooniks termodünaamilise tasakaalu ajal. Eriti huvitav abstraktsioon selles osas oli täiesti must keha. See on objekt, mis neelab sellele kiirguse. Tema jaoks on joonisel esitatud valem lihtsustatud. Täiesti musta keha kiirgusvõime kirjeldab valemi funktsiooni teistele kehadele. Sellel hüposaasil on maksimaalne määr, mis on määratud veini nihkumise ja amplituudi seadusega, mis on määratud veini esimese seadusega( erijuhtum on Plancki valem).

Iga keha emissioonivõime ja absorptsioonivõime suhe määratakse mis tahes temperatuuri ja sageduse valemitega. Spektromeetri abil on võimalik hinnata eraldunud laineid. See võimaldab teoreetiliselt ennustada mis tahes objekti absorbeerimisvõimet. Praktikas toovad sellised uuringud esile sellised objektid nagu nähtamatu lennuk, mis pole lokaatoritele vaevalt nähtav.

Energiasäästu seadusest tuleneb, et kogu kiirgus võrdub termodünaamilises tasakaalus. See tähendab, et nende suhe kogu spektris on võrdne ühtsusega. Enne Kirchhoffi seaduse tunnustamist on juba kindlaks tehtud, et mida parem keha neelab energiat, seda kiiremini see kiirgab. Pange tähele, et spektraalse neeldumise ja emissiooni tihedusel on erinev kuju. See on Kirchhoffi suur ülevaade. Interaktsiooni määrab veiniõigus ja graafik näeb välja nagu mägi, mille ülemine nupp on nihutatud vasakule joonise keskpunkti suhtes.

See võimaldab teil mõista, kus kiirgusmaht on( kroonil).Graafi kõigis osades, kus joon on alla ühe, neelab keha peamiselt energiat. Seaduste tõttu on võimalik näiteks tähtede järgi prognoosida tähtede temperatuuri ja iga sepakoda teab, et ahju detail on jõudnud seisundisse ainult sära iseloomuliku tooniga. Need on veini ja Kirchhoffi seaduste praktilised ilmingud.

Teine huvitav tähelepanek on temperatuur. Kiirguse tiheduse graafikutest on näha, mida suurem on indikaator, seda aktiivsem on kiirgus. Eriti ei võta tähed energiat väikese erandiga, vaid peamiselt emiteerivad. Külmades planeedides valitseb vastupidine protsess. Keha kiirgab, kui selle temperatuur on üle keskkonna. Teistes olukordades valitseb energia neeldumine.

Kirchhoffi töö spektroskoopia valdkonnas

Kirchhoff ja Bunsen uurisid aktiivselt keemiliste elementide emissioonispektreid, kasutades Fraunhoferi leiutist. Prismaga või difraktsioonrestiga lagundati valgus spektraalkomponentideks ja teadlased täheldasid mõju. Seega määrake perioodilise tabeli mitme elemendi üksikud sagedused. Need teadlased panid aluse spektroskoopiale.1860. aastal avaldati kaheksa elementi ja nende ainulaadseid spektreid, muu hulgas

• strontsiumi;
• liitium;
• kaalium;
• Kaltsium;
• baarium;
• naatrium.

Kirchhoff ja Bunsen näitasid, et on võimalik läbi viia keemiliste ainete analüüs, kasutades spektroskoopiat ja avastatud elemente, mis olid teaduses varem tundmatud( tseesium - iidses Roomas "sinine" sära ja rubiidiumide spektris - iidses Roomas "tumepunane").Oleme loonud seose emissiooni ja absorptsioonispektri vahel, mis põhineb päikesevalguse omadustel, mis näitasid meie keha valitud omadusi( raua, kaaliumi, kaltsiumi, magneesiumi, nikli, kroomi ja naatriumi olemasolu tähe atmosfääris, liitiumi puudumine).Katsed pidid toimuma päikese läheduseni zeniitile: kui täht horisondi suunas kaldu, suurenes Maa atmosfääri panuse lõplik mõju. Töö tulemusena sündis Kirchhoffi seadus termodünaamika kohta.

Kasutades seadmeid, mis spektri osadeks jagavad, on teadlased avastanud mitmeid teisi eespool mainitud seadusi. Teadlane kasutas Bunseni põletit( Bunsen), süstis leeki naatriumkloriidi või liitiumkloriidi. Selle tulemusena täheldati difraktsioonrestil abiga diskreetset spektrit ja tehti kindlaks, et absorptsioon toimub eelmistel sagedustel. Kirchhoffi järeldused:

1. Küttekeha, mis on moodustatud põleti leegist, eraldab diskreetse emissioonispektri.
2. On kindlaks tehtud, et päikesekiirguses ei ole naatriumelemendi sagedusi. Teadlane voldis päevavalgust bunni põleti leegiga, defekt on silutud. Naatriumi kiirgus laboris täiendas päikese spektrit.
3. Kui hiljem koguti kogemuse jaoks vaimpõletit, muutusid tumedad triibud mustamaks. Sellest järeldati, et gaasilise keha suhteliselt madalal temperatuuril põleti leegis hakkab see imenduma. Seega on kindlaks tehtud, et naatrium on päikese atmosfääri südamiku suhtes külmem.

Teadlane leidis, et gaas on katsete jaoks parim põleti. Kuna selle leegi heledus on madal ja see ei takista gaasilise keha spektri registreerimist. Katsete soolad võeti võimalikult puhtaks, viidi läbi korduv sadestumine. Vaatluseks kasutati musta kasti, kaks teleskoobi sisestati seadme seintesse terava nurga all:

• nägi musta vaatatava tagaseina esimese vaatleja kaudu;
• läbi teise valgustuse, mis on koondunud valitud saidile.

Pöörlev prism aitas kindlaks määrata spektri soovitud segment vaatleja silmade vastas. On selge, et see meetod sobib ainult nähtava kiirguse jaoks ja ei mõjuta infrapuna- ja ultraviolettkiirguse vahemikke.

Muu töö

Kirchhoff pühendas palju aega erinevatele teadusharudele. Näiteks leidsin vea, kui seadsin Sophie Germaini poolt 1811. aastal avalikkusele esitatud membraani võnkumiste diferentsiaalvõrrandite lahendamiseks piiritingimused. Ei ole vaja mõelda, et fraas Kirchhoffi seadus on kitsalt piiratud kahe reegliga ja üks otseselt viib Omi seadusele, mis on varem sõnastatud.

Teadlane esitatakse Berliini Teaduste Akadeemia vastava liikme tiitliks Matemaatika osakonnas, Peterburi Teaduste Akadeemia korrespondent. Kui esimesel juhul viitasid taotlejad mehaanika probleemide lahendamisel enamasti kingitusele, märkisid meie kaasmaalased( Lenz ja Jacobi) palju Kirchhoffi eeliseid spektraalanalüüsis.

Teadlane õpetas, omas fenomenaalset mälu, südamest pikka loengut, ilma ametliku tekstita kõrvalekaldumata. Hoolsuse tunne aitas immuunselt koguda materjale ja ainult tehniliste vahendite puudumine takistas tõenäoliselt uute avastuste tegemist. Näiteks märkis teadlane, et üks kaltsiumi spektri joonest langeb kokku rauaga, kuid ei suutnud usaldusväärselt öelda, kas ilmne kokkusattumus. Nüüd on teada, et lainepikkused erinevad 5-6 angstromi võrra, kuid siis oli täiesti võimatu öelda absoluutse kindlusega.