Omi seadus ahelasektsiooni kohta

Omi seadus ahelasektsiooni jaoks on põhivalem, mida õpetajad kasutavad sõnakuulmatute õpilastega tegelemiseks. Vaatame, mida George Om soovis järglastele edasi anda, kui ta seaduse sõnastas:

I = U / R.Kus ma olen amprites mõõdetud voolutugevus;U on pinge, voltides;ja R on ohmides.

Omi seaduse loomise ajalugu ahela

sektsioonile Koos teadmisega, et paralleelsete ahelate pinge on sama, mis seeria, on Omi seadus ringluse osa jaoks võimeline vahend probleemide lahendamiseks.1827. aastal tuletatud valem on Kirchhoffi töö ees mitu aastakümmet. Georg Om eksperimenteeris aktiivsete vastupanustega ja kaheks terve aasta jooksul, mis on sellega võitnud, oleks tavalise õpilase jaoks piisav pool tundi. Kõik materjali baasi puudumisest.

1600. aastal esitas Volta avalikkusele aku, teadlased hakkasid otsima, kuhu innovatsiooni kohandada. Selgus, et info edastamine oli võimalik telegraafi abil kiiresti ja pika vahemaa tagant edastada. Kuid ei olnud midagi mõõta. Ilmselgelt ei ole Omi seadusega voolu ja pinge suhtes mingit vooluahela osa seotud. Raskus tekkis silmapiiril ainult ajal, mil ilmus vajadus remondi järele. Pärast nelikümmend aastat pärast Omi seaduse sündi, kui transatlantiline telegraaf loodi 1866. aastal, kasutati vastuvõtjana Kelvini peegel galvanomeetrit.

8 aastat enne seda võttis tulevane isand leiutise patendi. Algses vormis on seade traat, mille sees on liikuv peegel. Hetkel, kui vool vooluahelasse salvestati, peegeldus valgus õiges suunas, operaator nägi, mis toimub oma silmadega. Nõus, et sellise seadme abil on raske mõõta. Kelvini muudetud, see juhtus 40 aastat hiljem, kui oli soovitav George Ohmile.

Esimese täpse ammeetri leiutaja Edward Weston sündis 1850. aastal. Seade valmistati 1886. aastal ja tagati 0,5% täpsus. Loomulikult ei kasutanud George Om seadet, kui ta otsis ahela osa seadusi. Kuid tõi kuulsa valemi. Kuidas? Ta oli tuntud kui suur matemaatik ja ta kasutas oma uurimuses Fourieri ideid soojusjuhtivuse kohta.

galvaanilise ahela uuringus on matemaatiliselt lihtne alla laadida pdf-vormingus Google'i hoidlast. Tõsi, tõlget vene keelde ei saa leida isegi Lenini nime keskraamatukogus.

George Omi avastuste eelajalugu

Varem mainiti Thales Miletsky teemadel;Inimkond elektrisektoris võlgneb palju naistele ja nende uudishimule, mis sundis tütre küsima Papa Thalesilt arusaamatu nähtuse selgitust.

Siis unustati elektri sajandeid. Esimene tõsine töö selles valdkonnas on William Gilberti töö, vahetult enne tema enda surma, kes suutis avaldada traktaadi, mille nime saab vabalt tõlkida kui „Magnetist, magnetilistest kehadest ja suurest magnetist - Maa“.Otto von Guericke on võimatu oma staatilise laenggeneraatori abil, kes on suutnud luua mitmeid uudishimulikke mudeleid, läbida:

1. Sama märgi tasud on tõrjutud, vastupidi meelitatakse. Von Gerike juhtis tähelepanu nendele vastanditele.
2. Erinevate märkide sulgemise tõttu voolab juht voolu. Sel ajal ei olnud ühtegi kontseptsiooni, kuid täheldati faktide vahel, et keha vahelised suhtlemisjõud kadusid.

Ta märkis, et Charles Dyufe on süüdistanud märke: nad on juba kirjutanud "klaasist" ja "pigi" elektrienergiast.

Kuidas Georg Ohm seadusest matemaatiliselt tuletab

Autorid tegid väikese tõlke kogu( !) Raamatust elektrilülituse matemaatilise uuringu kohta. Om kirjutab, et töö on loodud ainult kolme postulaadi alusel:

• , elektri levik tahke keha sees( dirigent).
• Elektri liikumine väljaspool tahket keha( me arvame, et me räägime magnetväljast).
• Elektri väljanägemise nähtus, kui erinevad juhtmed puutuvad kokku( nüüd nimetatakse seda termopaariks).

Teadlane kirjutab, et ta tugines õhule, kaks viimast postulaati ei olnud sel ajal seaduste vormis, vaid osalisi eksperimentaalseid arenguid. Uuringud põhinesid Charles Coulombi katsetel, kes katsetasid üksteise tasude toiminguid eemalt. Juba siis soovitas Ohm, et kaks kontaktis olevat erinevat juhi moodustavad potentsiaalse erinevuse. Ja nüüd Omi hämmastavad avastused:

1. Nagu eespool mainitud, ei olnud sel ajal mõõtevahendeid. Om teadis teaduslikest väljaannetest, et juhtme kaudu voolav vool suunab kõrvale magnetnõela. Nurka ei olnud kerge korreleerida elektrienergia kogusega, kuid teadlane läks trikkile: väändemasside abil hakkas ta kindlaks määrama jõudu, millega kompassi näidud ja metallist südamiku suund langesid. Ja Newtonis on see väga väike väärtus. Nii sai Om õppida täpselt praeguse - teadlaskonda tundmatu koguse - mõõtmist, mis võeti kasutusele teaduse geeni kasutamisel.
2. Katsete ajal täheldati, et voldipolt ei anna konstantset pinget. Katsed sellistes tingimustes, George Om ei saanud jätkuda. Ja ta hakkas kasutama. .. termo-emfit( füüsiku I. H. Poggendorfi nõuannetel).See on hämmastav, sest madalad pinged - kahe erineva juhi( vask ja vismut) vaheline potentsiaalne erinevus põhjustab ebaolulisi voolusid. Om toimetas ülesande väändemasside ja kompassi nõelaga. Kiiresti kompenseeriti kerge temperatuuri langus ristmikul. Teadlane pani termopaari esimese otsa keeva veega anumasse, teine ​​- jääga konteinerisse. Ebakindlus jäi skaalal ebajärjekindlaks. Näiteks keeb algab erinevalt, protsessi mõjutab atmosfääri rõhk. Aga termopaar näitas ennast esimesest testist palju paremini kui galvaaniline rakk.

Lisage väändetasakaalu, mille tööpõhimõte põhineb õhukese traadi elastsel moodulil, mis on projekteeritud ripats. Kohaldatakse staatilistele tasudele. Seega ja tõi kuulsa seaduse. Magnetnõela on kirjeldatud Oerstedi( 1820) töös. Teadlane märkas, et kõrvalekalle on proportsionaalne sellega, mida praegu nimetatakse voolutugevuseks. Sel aastal sõnastas Ampère oma kuulsa õiguse, ütles, et võimalike erinevustega solenoid on orienteeritud Maa magnetväljale. Avastused järgnesid üksteise järel ja George Omi raamat galvanilise ahela matemaatilise uuringu kohta oli järgmine rida.

Teadlane asetas magnetnõela magnetvälja suunas. Maa magnetvälja mõju kõrvaldamiseks. Väändemasside abil mõõdeti süsteemi algsesse olekusse tagastamiseks vajalikku jõudu. Om tuletas mitmed põhjused, miks rahulolematus galvanilise kambriga rahul on:

1. Järk-järgult, nagu iga aku, kaotas pinge kolonni pinge. Om märkas seda tavalise traadi tükkide soojusliku mõju uurimisel. Järk-järgult langes temperatuur järsult. See oli vajalik, et tuua süsteem algsesse olekusse( laadimine), kui küte suurenes. Järelikult tõi uurimise käigus galvaaniline element vea. Thermo-EMF-il oli suurem stabiilsus ja väiksem väärtus, mis vähendas juhtide soojendamist, ühtlustades temperatuuri vea.
   

   Eksperimentide ettevalmistamine

2. Ohm viis läbi katsed erinevate materjalide traatide lühikestel pikkustel. Tükkide vastupanu oli väiksem kui allika sisemine takistus. Resistiivse jaoturi moodustumise tulemusena muutus juhe materjali muutusega vool väga vähe. Galvanilise raku sisemine takistus põhjustas suuri vigu. Ja siin ilmnes termopaar parimal viisil. Sellise allika sisemine takistus on äärmiselt väike.

Lisaks oli uuritavate proovide materjalide puhtus isegi Omi puhul kaheldav. Läbimõõdu( ja ristlõike pindala) hindamiseks puudus seeditav vahend. Kõik see näitab, kui palju raskusi õpetaja( andekas matemaatika) pidi ületama.

Kui me tööga tutvusime, sai selgeks, miks lihtsate valemite leidmiseks kulus kaks aastat. Pealegi ei leidnud teadlane toetust eelkõige teadlastelt ja riigiasutustelt. Ja võrrandit kritiseeriti pikka aega - tulekahju õli lisas võrrandi algses koostises ebatäpsust. Kokkuvõtteks:

1. Ühtse, sümmeetrilise juhtrõnga võtmisel näitas deduktiivset meetodit kasutav teadlane, et iga sektsiooni vool on sama. Me usume, et Omu aitas shooteril aktiivselt kaasa, kelle väändejõud ringi ümbermõõdule jäi samaks.
2. Segmendirõnga koostamine, Ohm lõi erinevad geomeetrilised abstraktsioonid, tõmbas need rida, tõmbas ja tutvustas võimaliku erinevuse kontseptsiooni. Ja kõik näevad seaduse matemaatilist väljendust.

Omi arvates peeti sel ajal tööd kõige raskemaks matemaatiliseks ülesandeks, lisame, selle tekst annab saja punkti iga kaasaegse charade kohta. Kui ring esitatakse sirgena, tundub see imelik, tekst ei selgita seda tegevust( kuigi joonte eesmärk on seal kannatlikult välja toodud).Me ei võta endale abstraktsuse olemuse selgitamist, vaid näitame võrrandi vormi, millega teadlane saabus:

X = a / b + x,

, kus X on magnetnõelale mõjuv jõud, a on uuritava juhi pikkus, b ja x on mõned suvalised konstantid. Näiteks soovitas Om vastavalt võtta b ühe numbri 20,25 ja x - väärtuste vahemikku 7285 kuni 6800. Sel juhul, kasutades ülaltoodud väljendit, oli võimalik ennustada eelnevalt noole mõjutava juhtme magnetjõu pikkust ja materjali. Mida peetakse lojaalsuse kinnituseks selle suhtes, mis toimub.

sõlmimise asemel töötas andekas matemaatik lihtsa sõltuvuse juures kaks sajandit tagasi mitu aastat. Esimene aitas kaasa selle nõuandele, teine ​​sekkus. Piisab, kui öelda, et lõplik paigaldus oli mõeldud spetsiaalselt sõltuvuste leidmiseks. Kõik osad, sealhulgas termopaar, näitasid selgelt määratletud mõõtmeid. Paigaldus oli kaetud kattega õhu turbulentsi väände skaalale avalduva mõju kõrvaldamiseks.

Lõpuks vähendas see vigu 5–10% -ni. Mis võimaldas meil seda suhet leida, mida tuntakse tänapäeval Ohmi seadustena ahelasegmendis.