1827. gadā Georgs Om publicēja savus pētījumus, kas veido līdz mūsdienām izmantotās formulas pamatu. Ohms veica lielu eksperimentu sēriju, kas parādīja saistību starp pielietoto spriegumu un strāvu, kas plūst caur vadītāju.

Šis likums ir empīrisks, tas ir, balstās uz pieredzi. Apzīmējums “Ohm” tiek pieņemts par oficiālo SI vienību attiecībā uz elektrisko pretestību.

Ohmas likums par ķēdes sekciju   teikts, ka elektriskā strāva vadītājā ir tieši proporcionāla potenciālajai atšķirībai tajā un apgriezti proporcionāla tās pretestībai. Ņemot vērā, ka diriģenta pretestība (to nedrīkst sajaukt) ir nemainīga vērtība, mēs to varam sakārtot ar šādu formulu:

• I - strāva ampēros (A)
• V - spriegums voltos (V)
• R - pretestība omos (omos)

Skaidrības labad rezistoru ar pretestību 1 omi, caur kuru plūst strāva 1 A, potenciāla starpība (spriegums) ir 1 V.

Vācu fiziķis Kirchhoff (pazīstams ar saviem Kirchhoff noteikumiem) veica vispārinājumu, ko vairāk izmanto fizikā:

• σ ir materiāla vadītspēja
• J ir strāvas blīvums
• E ir elektriskais lauks.

Ohmas likums un rezistors

Rezistori ir pasīvi elementi, kas pretojas elektriskās strāvas plūsmai ķēdē. , kas darbojas saskaņā ar Ohmas likumiem, tiek saukta par ohmisko pretestību. Kad strāva iet caur šādu rezistoru, sprieguma kritums pāri tā spailēm ir proporcionāls pretestības vērtībai.

Ohma formula paliek spēkā ķēdēm ar maiņstrāvu un strāvu. Kondensatoriem un induktoriem Ohma likums nav piemērots, jo to I-V raksturlielums (strāvas-sprieguma raksturlielums) faktiski nav lineārs.

Ohma formula darbojas arī ķēdēm ar vairākiem rezistoriem, kurus var savienot virknē, paralēli vai ar jauktu savienojumu. Rezistoru grupas, kas savienotas virknē vai paralēli, var vienkāršot kā līdzvērtīgu pretestību.

Raksti par un savienojumiem sīkāk apraksta, kā to izdarīt.

Vācu fiziķis Georgs Saimons 1827. gadā publicēja savu pilnīgo elektrības teoriju ar nosaukumu "galvaniskās ķēdes teorija". Viņš atklāja, ka sprieguma kritums ķēdes sekcijā ir strāvas rezultāts, kas plūst caur šīs ķēdes sekcijas pretestību. Tas veidoja pamatu likumam, kuru mēs šodien izmantojam. Likums ir viens no rezistoru pamata vienādojumiem.

Ohmas likums - formula

Ohmas likuma formulu var izmantot, ja ir zināmi divi no trim mainīgajiem. Attiecības starp pretestību, strāvu un spriegumu var uzrakstīt dažādos veidos. Asimilācijai un iegaumēšanai var būt noderīgs "Ohma trīsstūris".

Šie ir trīs trīsstūrveida kalkulatora izmantošanas piemēri.

Ķēdē mums ir rezistors ar pretestību 1 omi ar sprieguma kritumu no 100V līdz 10V tā spailēs.Kāda strāva plūst caur šo rezistoru?Trijstūris mums atgādina, ka:
Mums ir rezistors ar pretestību 10 omi, caur kuru plūst 2 ampēru strāva ar spriegumu 120V.Kāds būs sprieguma kritums visā šajā rezistorā?Izmantojot trīsstūri, tiek parādīts, ka:Tādējādi spriegums pie izejas būs 120-20 \u003d 100 V.

Ohma likums - vara

Kad caur rezistoru plūst elektriskā strāva, tā siltuma veidā izkliedē noteiktu enerģijas daļu.

Jauda ir plūstošās strāvas I (A) un pielietotā sprieguma V (V) funkcija:

• P - jauda vatos (V)

Kombinācijā ar Ohmas likumu par ķēdes posmu, formulu var pārveidot šādā formā:

Ideāls rezistors izkliedē visu enerģiju un neuzglabā elektrisko vai magnētisko enerģiju. Katram rezistoram ir jaudas ierobežojums, kuru var izkliedēt, nesabojājot rezistoru. Tas ir spēks sauc par.

Apkārtnes apstākļi šo vērtību var samazināt vai palielināt. Piemēram, ja apkārtējais gaiss ir karsts, samazinās spēja izkliedēt lieko siltumu pie rezistora, un vienā apgriezienā zemā apkārtējās vides temperatūrā palielinās rezistora izkliedētā spēja.

Praksē rezistoriem reti ir nominālais jaudas apzīmējums. Tomēr lielākajai daļai rezistoru ir 1/4 vai 1/8 vatu jauda.

Tālāk ir diagramma diagrammai, kas palīdz ātri noteikt attiecības starp jaudu, strāvu, spriegumu un pretestību. Katram no četriem parametriem ir parādīts, kā aprēķināt tā vērtību.

Ohma likums - kalkulators

Šis tiešsaistes Ohmas likuma kalkulators ļauj noteikt sakarību starp strāvas stiprumu, spriegumu, vadītāja pretestību un jaudu. Lai aprēķinātu, ievadiet jebkurus divus parametrus un noklikšķiniet uz aprēķināšanas pogas.

Georgs Saimons Om sāka savu pētījumu, iedvesmojoties no slavenā Žana Baptiste Furjē darba “Siltuma analītiskā teorija”. Šajā darbā Furjē attēloja siltuma plūsmu starp diviem punktiem kā temperatūras starpību un saistīja siltuma plūsmas izmaiņas ar tās pāreju caur neregulāras formas šķēršļiem no siltumizolējoša materiāla. Tāpat Ohms potenciālās starpības dēļ izraisīja elektriskās strāvas parādīšanos.

Balstoties uz to, Ohms sāka eksperimentēt ar dažādiem diriģenta materiāliem. Lai noteiktu to vadītspēju, viņš tos savienoja virknē un pielāgoja to garumu tā, lai strāvas stiprums visos gadījumos būtu vienāds.

Šādiem mērījumiem bija svarīgi izvēlēties tāda paša diametra vadītājus. Ohm, izmērot sudraba un zelta vadītspēju, saņēma rezultātus, kas saskaņā ar mūsdienu datiem nav precīzi. Tātad sudraba vads Ohmā veica mazāku elektrisko strāvu nekā zelts. Pats Om to izskaidroja ar faktu, ka viņa sudraba diriģents tika pārklāts ar eļļu un šī iemesla dēļ acīmredzot eksperiments nesniedza precīzus rezultātus.

Tomēr ar to bija problēmas ne tikai fiziķiem, kuri tajā laikā veica līdzīgus eksperimentus ar elektrību. Lielas grūtības ar tīru materiālu ekstrahēšanu bez piemaisījumiem eksperimentiem, grūtības diriģenta diametra kalibrēšanā sagrozīja testa rezultātus. Vēl lielāks aizķeršanās bija tas, ka testēšanas laikā strāvas stiprums pastāvīgi mainījās, jo par strāvas avotu kalpoja mainīgie ķīmiskie elementi. Šādos apstākļos Ohms ieguva strāvas stipruma logaritmisku atkarību no stieples pretestības.

Nedaudz vēlāk vācu fiziķis Poggendorfs, kas specializējās elektroķīmijā, ierosināja Omu aizstāt ķīmiskos elementus ar termopāri, kas izgatavota no bismuta un vara. Om sāka savus eksperimentus no jauna. Šoreiz kā akumulatoru viņš izmantoja termoelektrisko ierīci, kas darbojas uz Seebeka efektu. Tam viņš secīgi savienoja 8 vara vadītājus ar tādu pašu diametru, bet dažāda garuma. Lai izmērītu pašreizējo stiprumu, Ohms piekarināja magnētisko adatu virs metāla stieples ar metāla pavedienu. Strāva, kas darbojas paralēli šai bultiņai, novirza to uz sāniem. Kad tas notika, fiziķis savērpa diegu, līdz bultiņa atgriezās sākotnējā stāvoklī. Balstoties uz leņķi, kurā vītne bija savīta, bija iespējams spriest par strāvas stipruma vērtību.

Jauna eksperimenta rezultātā Om nonāca pie formulas:

X \u003d a / b + l

Šeit X- stieples magnētiskā lauka intensitāte,   l   - stieples garums a   Ir pastāvīgs sprieguma avots, b   - ķēdes atlikušo elementu pastāvīga pretestība.

Ja mēs pievērsīsimies mūsdienu terminiem, lai aprakstītu šo formulu, mēs to iegūstam X   - strāvas stiprums bet   - EML avots, b + l   - kopējā ķēdes pretestība.

Ohmas likums par ķēdes sekciju

Ohmas likums par vienu ķēdes sekciju saka: strāvas stiprums ķēdes sadaļā palielinās, palielinoties spriegumam, un samazinās, palielinoties šīs sekcijas pretestībai.

I \u003d U / R

Balstoties uz šo formulu, mēs varam izlemt, ka diriģenta pretestība ir atkarīga no potenciālās atšķirības. No matemātikas viedokļa tas ir pareizi, bet no fizikas viedokļa ir nepatiesi. Šī formula ir piemērojama tikai pretestības aprēķināšanai atsevišķā shēmas sadaļā.

Tādējādi vadītāja pretestības aprēķināšanas formula būs šāda:

R \u003d p ⋅ l / s

Ohmas likums par visu ķēdi

Atšķirība starp Ohmas likumu par pilnīgu shēmu un Ohma likumu par shēmas daļu ir tāda, ka tagad mums jāņem vērā divu veidu pretestība. Šī ir visu sistēmas sastāvdaļu "R" pretestība un elektromotora spēka avota "r" pretestība. Tādējādi formula ir šāda:

I \u003d U / R + r

Ohma likums maiņstrāvai

Maiņstrāva atšķiras no līdzstrāvas ar to, ka tā mainās ar noteiktiem laika periodiem. Konkrēti, tas maina savu nozīmi un virzienu. Lai šeit piemērotu Ohmas likumu, ir jāņem vērā, ka pretestība ķēdē ar līdzstrāvu var atšķirties no pretestības ķēdē ar maiņstrāvu. Un tas atšķiras, ja ķēdē tiek izmantoti komponenti ar reaģenci. Reaģētspēja var būt induktīva (spoles, transformatori, aizrēkļi) un kapacitatīva (kondensators).

Mēģināsim izdomāt, kāda ir reālā atšķirība starp reaģenci un aktīvo pretestību maiņstrāvas ķēdē. Jums jau vajadzēja saprast, ka sprieguma un strāvas stipruma vērtība šādā ķēdē mainās ar laiku un, rupji runājot, ir viļņa forma.

Ja shematiski iedomājamies, kā laika gaitā mainās šīs divas vērtības, iegūstam sinusoīdu. Gan spriegums, gan strāvas stiprums no nulles palielinās līdz maksimālajai vērtībai, pēc tam, nokrītot, iziet caur nulles vērtību un sasniedz maksimālo negatīvo vērtību. Pēc tam tie atkal palielinās caur nulli līdz maksimālajai vērtībai utt. Kad tiek teikts, ka strāvas stiprums vai spriegums ir negatīvs, tas nozīmē, ka tie pārvietojas pretējā virzienā.

Viss process notiek ar noteiktu periodiskumu. Punktu, kurā sprieguma vai strāvas vērtība no minimālās vērtības, kas pieaug līdz maksimālajai vērtībai, šķērso nulli, sauc par fāzi.

Faktiski tas ir tikai priekšvārds. Atgriezīsimies pie reaktīvās un aktīvās pretestības. Atšķirība ir tāda, ka ķēdē ar aktīvu pretestību strāvas fāze sakrīt ar sprieguma fāzi. Tas ir, gan pašreizējā vērtība, gan sprieguma vērtība sasniedz maksimumu vienā virzienā vienlaikus. Šajā gadījumā mūsu formula sprieguma, pretestības vai strāvas aprēķināšanai nemainās.

Ja ķēdē ir reaģētspēja, strāvas un sprieguma fāzes tiek nobīdītas viena no otras par ¼ perioda. Tas nozīmē, ka tad, kad strāva sasniedz maksimālo vērtību, spriegums būs nulle un otrādi. Kad tiek pielietota induktīvā reaģence, sprieguma fāze “apdzen” pašreizējo fāzi. Kad tiek pielietota kapacitāte, strāvas fāze “apdzen” sprieguma fāzi.

Indukcijas reaģenta sprieguma krituma aprēķināšanas formula:

U \u003d I ⋅ ωL

Kur L   - reaģētspējas induktivitāte un ω - leņķiskā frekvence (svārstību fāzes laika atvasinājums).

Sprieguma krituma aprēķināšanas formula caur kapacitāti:

U \u003d I / ω ⋅ C

Ar   - reaģētspēja.

Šīs divas formulas ir īpaši Ohma likuma gadījumi mainīgajām ķēdēm.

Pilns izskatīsies šādi:

I \u003d U / Z

Šeit Z   - mainīgas ķēdes pretestība, ko sauc par pretestību.

Piemēram, elektriskā strāva, spriegums, pretestība un jauda. Tas bija pagrieziens uz pamata elektriskajiem likumiem, tā sakot, par pamatu, bez zināšanām un izpratnes par kuriem nav iespējams izpētīt un izprast elektroniskās shēmas un ierīces.

Ohmas likums

Elektriskā strāva, spriegums, pretestība un jauda, \u200b\u200bprotams, ir savstarpēji savienoti. Un attiecības starp viņiem, bez šaubām, ir aprakstīts vissvarīgākajā elektrības likumā - ohmas likums. Vienkāršotā formā šo likumu sauc par: Ohma likumu ķēdes posmam. Un šis likums izklausās šādi:

"Strāvas stiprums ķēdes sadaļā ir tieši proporcionāls spriegumam un apgriezti proporcionāls šīs ķēdes sekcijas elektriskajai pretestībai."

Praktiskai izmantošanai Ohmas likuma formulu var attēlot šāda trīsstūra formā, kas papildus formulas galvenajam attēlojumam palīdzēs noteikt atlikušos daudzumus.

Trijstūris darbojas šādi. Lai aprēķinātu vienu no daudzumiem, vienkārši aizveriet to ar pirkstu. Piemēram:

Iepriekšējā rakstā mēs izveidojām analoģiju starp elektrību un ūdeni un atklājām sakarības starp spriegumu, strāvu un pretestību. Laba Ohmas likuma interpretācija var kalpot arī par šādu skaitli, kas vizuāli parāda likuma būtību:

Uz tā mēs redzam, ka Volt cilvēks (spriegums) izstumj Ampere vīrieti (strāvu) caur vadītāju, kas velk Ohm cilvēku (pretestība). Tātad izrādās, ka jo stiprāks diriģents saspiež pretestību, jo grūtāk strāva caur to iziet ("strāvas stiprums ir apgriezti proporcionāls ķēdes sekcijas pretestībai" - vai jo lielāka pretestība, jo sliktāk strāva nokrīt un jo mazāk tās ir). Bet spriegums negulē un ar visiem saviem spēkiem nospiež strāvu (jo lielāks spriegums, jo lielāka ir strāva vai - "strāvas stiprums ķēdes sadaļā ir tieši proporcionāls spriegumam").

Kad lukturītis sāk mazināties, mēs sakām: “akumulators ir izlādējies”. Kas ar viņu notika, kas nozīmē, ka viņa tika atbrīvota? Tas nozīmē, ka akumulatora spriegums ir samazinājies un tas vairs nespēj “palīdzēt” strāvai pārvarēt lukturīša un spuldzes ķēžu pretestību. Tātad izrādās: jo lielāks spriegums, jo lielāka ir strāva.

Sērijas savienojums - seriālā ķēde

Pieslēdzot patērētājus virknē, piemēram, parastās spuldzes, strāvas stiprums katram patērētājam ir vienāds, bet spriegums atšķirsies. Katrā no patērētājiem spriegums samazināsies (samazināsies).

Un Ohmas likums seriālā shēmā izskatīsies šādi:

Savienojot virknē, patērētāja pretestība palielinās. Kopējās pretestības aprēķināšanas formula:

Paralēlais savienojums - paralēla ķēde

Ar paralēlu savienojumu katram patērētājam tiek pielietots vienāds spriegums, bet strāva caur katru patērētāju, ja viņu pretestība ir atšķirīga, būs atšķirīga.

Ohmas likums par paralēlu ķēdi, kas sastāv no trim patērētājiem, izskatīsies šādi:

Ar paralēlu savienojumu shēmas kopējā pretestība vienmēr būs mazāka par mazākās individuālās pretestības vērtību. Vai arī viņi saka, ka "pretestība būs mazāka nekā vismazākā".

Ķēdes kopējā pretestība, kas sastāv no diviem patērētājiem paralēli:

Ķēdes kopējā pretestība, kas sastāv no trim patērētājiem paralēli:

Lielākam skaitam patērētāju aprēķina, pamatojoties uz faktu, ka ar paralēlu savienojumu vadītspēju (pretestības abpusēju vērtību) aprēķina kā katra patērētāja vadītspēju summu.

Elektriskā jauda

Jauda ir fizikāls lielums, kas raksturo elektriskās enerģijas pārvades vai pārveidošanas ātrumu. Jaudu aprēķina pēc šādas formulas:

Tādējādi, zinot avota spriegumu un izmērot strāvas patēriņu, mēs varam noteikt ierīces patērēto jaudu. Un otrādi, zinot ierīces jaudu un tīkla spriegumu, mēs varam noteikt patērētās strāvas daudzumu. Šādi aprēķini dažreiz ir nepieciešami. Piemēram, elektrisko ierīču aizsardzībai tiek izmantoti drošinātāji vai slēdži. Lai izvēlētos pareizo aizsardzības ierīci, jums jāzina pašreizējais patēriņš. Drošinātāji, ko izmanto sadzīves tehnikā, parasti ir salabojami un ar to pietiek, lai tos atjaunotu

Labu darbu ir viegli iesniegt zināšanu bāzē. Izmantojiet zemāk esošo formu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kas izmanto zināšanu bāzi studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Ievietots http://www.allbest.ru/

BALTKRIEVIJAS REPUBLIKAS IZGLĪTĪBAS MINISTRIJA

Dabaszinātņu katedra

Kopsavilkums

Ohmas likums

Ražotājs:

Ivanovs M.A.

Ievads

1. Vispārējs skats uz Ohmas likumu

2. Ohmas likuma atklāšanas vēsture, īsa zinātnieka biogrāfija

3. Ohmas likumu veidi

4. Pirmie vadītāju pretestības pētījumi

5. Elektriskie mērījumi

Secinājums

Literatūra, citi informācijas avoti

Ievads

Ar elektrību saistītās parādības tika novērotas senajā Ķīnā, Indijā un senajā Grieķijā vairākus gadsimtus pirms mūsu ēras sākuma. Apmēram 600. gadā pirms mūsu ēras, saskaņā ar saglabātajām leģendām, sengrieķu filozofs Thaless Miletus zināja dzintara īpašumu, kas iemasēts uz vilnas, lai piesaistītu gaismas objektus. Starp citu, senie grieķi vārdu “elektrons” sauca par dzintaru. No viņa nāca arī vārds “elektrība”. Bet grieķi tikai novēroja elektrības parādības, bet nespēja izskaidrot.

19. gadsimts bija atklājumu pilns ar elektrību. Viens atklājums vairāku desmitgažu laikā radīja veselu atklājumu ķēdi. Elektroenerģija no izpētes objekta sāka pārvērsties par preci. Tā sāka plašu ieviešanu dažādās ražošanas jomās. Tika izgudroti un izveidoti elektromotori, ģeneratori, telefons, telegrāfs, radio. Sākas elektrības ieviešana medicīnā.

Spriegums, strāva un pretestība ir fizikāli lielumi, kas raksturo parādības, kas notiek elektriskās ķēdēs. Šīs vērtības ir savstarpēji saistītas. Šo savienojumu vispirms pētīja vācu fiziķis 0 m. Ohmas likums tika atklāts 1826. gadā.

1. Vispārējs skats uz Ohmas likumu

Ohmas likums ir:   Strāvas stiprums ķēdes sadaļā ir tieši proporcionāls spriegumam šajā sadaļā (dotajai pretestībai) un apgriezti proporcionāls sekcijas pretestībai (dotajam spriegumam): I \u003d U / R, no formulas izriet, ka U \u003d IChR un R \u003d U / I. Tā kā Tā kā šī diriģenta pretestība nav atkarīga no sprieguma vai strāvas stipruma, pēdējā formula jālasa šādi: šī diriģenta pretestība ir vienāda ar sprieguma attiecību tā galos un caur to plūstošās strāvas stiprumu. Elektriskajās ķēdēs visbiežāk vadītāji (elektroenerģijas patērētāji) ir savienoti virknē (piemēram, spuldzes Ziemassvētku gaismās) un paralēli (piemēram, mājas elektriskās ierīces).

Savienojot virknē, strāvas stiprums abos vadītājos (spuldzēs) ir vienāds: I \u003d I1 \u003d I2, spriegums aplūkotās ķēdes sekcijas galos ir pirmās un otrās spuldzes sprieguma summa: U \u003d U1 + U2. Vietnes kopējā pretestība ir vienāda ar spuldzes pretestību summu R \u003d R1 + R2.

Kad rezistori ir savienoti paralēli, spriegums ķēdes sadaļā un rezistoru galos ir vienāds: U \u003d U1 \u003d U2. strāvas stiprums ķēdes nesazarotajā daļā ir vienāds ar strāvu summu atsevišķos rezistoros: I \u003d I1 + I2. Sekcijas kopējā pretestība ir mazāka par katra rezistora pretestību.

Ja rezistoru pretestības ir vienādas (R1 \u003d R2), tad sekcijas kopējā pretestība Ja paralēli ķēdei ir savienoti trīs vai vairāk rezistori, tad kopējā pretestība var būt -

atrasts pēc formulas: 1 / R \u003d 1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / RN. Paralēli ir savienoti tīkla patērētāji, kuru spriegums ir vienāds ar tīkla spriegumu.

Tātad, Ohmas likums nosaka attiecības starp pašreizējo spēku Es   vadītājā un potenciāla starpība (spriegums) U   starp diviem šī vadītāja fiksētajiem punktiem (sekcijām):

Proporcionalitātes koeficients Ratkarībā no vadītāja ģeometriskajām un elektriskajām īpašībām un temperatūras tiek saukta par ohmisko pretestību vai vienkārši par konkrēta diriģenta sekcijas pretestību.

2. Ohmas likuma atklāšanas vēsture, īsa zinātnieka biogrāfija

Georgs Saimons Om dzimis 1787. gada 16. martā Erlangenā iedzimtā atslēdznieka ģimenē. Pēc skolas beigšanas Georgs iestājās pilsētas ģimnāzijā. Erlangenas ģimnāziju uzraudzīja universitāte. Nodarbības ģimnāzijā mācīja četri profesori. Georgs pēc vidusskolas beigšanas 1805. gada pavasarī sāka studēt matemātiku, fiziku un filozofiju Erlangenas Universitātes Filozofijas fakultātē.

Pēc studijām trīs semestros viņš pieņēma uzaicinājumu ieņemt matemātikas skolotāja vietu privātā skolā Šveices pilsētā Gotštatē.

1811. gadā viņš atgriezās Erlangenā, pabeidza universitāti un ieguva doktora grādu. Tūlīt pēc skolas beigšanas viņam tika piedāvāts tās pašas universitātes matemātikas katedras privātā docenta amats.

1812. gadā Om tika iecelts par matemātikas un fizikas skolotāju Bambergas skolā. 1817. gadā viņš publicēja savu pirmo iespiesto darbu par mācību metodiku "Optimālākais veids, kā mācīt ģeometriju sagatavošanas klasēs". Om devās elektrības izpētē. Oms sava elektriskā skaitītāja centrā bija licis pamatu Kulona vērpes līdzsvaram. Ohms sava pētījuma rezultātus noformēja kā rakstu ar nosaukumu "Provizorisks ziņojums par likumu, ar kuru metāli vada kontakta elektrību." Raksts tika publicēts 1825. gadā Fizikas un ķīmijas žurnālā, kuru publicēja Šveiks. Tomēr Om atrastais un publicētais izteiciens izrādījās nepareizs, kas bija viens no viņa ilgstošās neatzīšanas iemesliem. Veicot visus piesardzības pasākumus, iepriekš novēršot visus iespējamos kļūdu avotus, Ohms veica jaunus mērījumus.

Tiek publicēts viņa slavenais raksts "Likuma definīcija, saskaņā ar kuru metāli vada kontakta elektrību, kā arī voltāda aparāta teorijas projekts un Šveicera animators", kas publicēts 1826. gadā žurnālā “Physics and Chemistry”.

1827. gada maijā "Elektrisko ķēžu teorētiskie pētījumi" ar 245 lappušu sējumu, kurā tagad bija Ohmas teorētiskie apsvērumi par elektriskajām ķēdēm. Šajā darbā zinātnieks ierosināja raksturot vadītāja elektriskās īpašības ar tā pretestību un ieviesa šo terminu zinātniskā lietojumā. Oms atrada vienkāršāku formulas elektriskās ķēdes sekcijas likumam, kas nesatur EML: "Strāvas stiprums galvaniskajā ķēdē ir tieši proporcionāls visu spriegumu summai un apgriezti proporcionāls samazinātu garumu summai. Kopējais samazinātais garums tiek definēts kā visu atsevišķo samazināto garumu summa viendabīgām sekcijām, kurām ir atšķirīga vadītspēja un atšķirīgs šķērsgriezums. "

1829. gadā parādījās viņa raksts “Elektromagnētiskā reizinātāja darba eksperimentālais pētījums”, kurā tika likti pamati elektrisko mērinstrumentu teorijai. Šeit Ohms ierosināja pretestības vienību, kurai viņš izvēlējās 1 stieples gara vara stieples pretestību un 1 kvadrātlīnijas šķērsgriezumu.

1830. gadā parādās jauns Ohmas pētījums "Mēģinājums radīt aptuvenu vienpolārās vadītspējas teoriju". Tikai 1841. gadā Ohma darbs tika tulkots angļu valodā, 1847. gadā - itāļu valodā, 1860. gadā - franču valodā.

1833. gada 16. februārī, septiņus gadus pēc raksta, kurā tika publicēts viņa atklājums, publicēšanas, Omu piedāvāja fizikas profesora amatu nesen organizētajā Nirnbergas Politehniskajā skolā. Zinātnieks sāk pētījumus akustikas jomā. Ohms sava akustiskā pētījuma rezultātus formulēja likuma formā, kas vēlāk kļuva pazīstams kā Ohmas akustiskais likums.

Pirms visiem ārvalstu zinātniekiem Ohmas likumu atzina krievu fiziķi Lencs un Jēkabi. Viņi palīdzēja viņa starptautiskajai atzīšanai. 1842. gada 5. maijā ar krievu fiziķu piedalīšanos Londonas Karaliskā biedrība piešķīra Om zelta medaļu un ievēlēja viņu par biedru.

1845. gadā viņu ievēlēja par Bavārijas Zinātņu akadēmijas pilntiesīgu locekli. 1849. gadā zinātnieks tika uzaicināts uz Minhenes universitāti kā ārkārtas profesors. Tajā pašā gadā viņš tika iecelts par fizisko un matemātisko ierīču valsts asamblejas turētāju ar vienlaicīgām fizikas un matemātikas lekcijām. 1852. gadā Om saņēma pilna profesora amatu. Om nomira 1854. gada 6. jūlijā. 1881. gadā Parīzē notiekošajā elektrotehnikas kongresā zinātnieki vienbalsīgi apstiprināja pretestības vienības nosaukumu - 1 omi.

3. Ohmas likumu veidi

Ir vairāki Ohmas likuma veidi.

Ohmas likums viendabīgai ķēdes sadaļai   (nesatur strāvas avotu): strāva vadītājā ir tieši proporcionāla pielietotajam spriegumam un apgriezti proporcionāla vadītāja pretestībai:

Ohmas likums visai ķēdei - strāva ķēdē ir proporcionāla EML, kas darbojas ķēdē, un apgriezti proporcionāla ķēdes pretestību un avota iekšējās pretestības summai.

kur es esmu pašreizējais spēks

E - elektromotora spēks

Ir ķēdes ārējā pretestība (t.i.,

shēmas daļa, kas atrodas ārpus EML avota)

EML ir ārēju spēku (t.i., neelektriskas izcelsmes spēku) darbs, pārvietojot lādiņu ķēdē, kas saistīta ar šīs lādiņa lielumu.

Vienības:

EML - volti

Strāva - ampēri

Pretestības (R un r) - Ohms

Piemērojot elektriskās ķēdes pamatlikumu (Ohma likumu), var izskaidrot daudzas dabas parādības, kas no pirmā acu uzmetiena šķiet noslēpumainas un paradoksālas. Piemēram, mēs visi zinām, ka jebkura cilvēka saskare ar dzīviem elektrības vadiem ir nāvējoša. Tikai viens pieskāriens augstsprieguma līnijas salauztajam vadam var nogalināt cilvēku vai dzīvnieku ar elektrisko strāvu. Bet tajā pašā laikā mēs pastāvīgi redzam, kā putni mierīgi sēž uz augstsprieguma strāvas vadiem, un nekas neapdraud šo dzīvo radību dzīvi. Tad kā rast skaidrojumu šādam paradoksam?

Bet šī parādība tiek izskaidrota diezgan vienkārši, ja iedomājaties, ka putns uz elektrības vada ir viens no elektriskā tīkla posmiem, otrā pretestība ir daudz augstāka nekā tās pašas ķēdes citas daļas pretestība (tas ir, neliela atstarpe starp putna kājām). Līdz ar to elektriskā strāva, kas iedarbojas uz ķēdes pirmo sekciju, tas ir, uz putna ķermeņa, tam būs pilnīgi droša. Tomēr pilnīga drošība viņai tiek garantēta tikai saskarē ar augstsprieguma vada vietu. Bet, ja tikai putns, kas sēž uz elektrolīnijas, pieskaras vadam vai knābim ar spārnu vai knābi vai jebkuru priekšmetu, kas atrodas tuvu vadam (piemēram, telegrāfa stabs), tad putns neizbēgami mirs. Galu galā stabs ir tieši savienots ar zemi, un elektrisko lādiņu plūsma, kas iet uz putna ķermeni, spēj to uzreiz nogalināt, strauji virzoties zemes virzienā. Diemžēl šī iemesla dēļ pilsētās mirst daudzi putni.

Lai aizsargātu putnus no elektrības kaitīgās ietekmes, ārvalstu zinātnieki ir izstrādājuši īpašas ierīces - laktas putniem, kas izolētas no elektriskās strāvas. Šādas ierīces tika novietotas uz augstsprieguma elektrolīnijām. Putni, kas lamājas uz izolēta lakta, bez jebkāda dzīvības riska var pieskarties vadiem, stabiem vai kronšteiniem ar knābi, spārniem vai asti. Vislielākā pretestība ir cilvēka ādas augšējai, tā sauktajam stratum corneum, virsmai. Sausas un neskartas ādas pretestība var sasniegt 40 000 - 100 000 omi. Stratēģija ir ļoti nenozīmīga, tikai 0,05 - 0,2 mm. un viegli izlaužas ar spriegumu 250 V. Šajā gadījumā pretestība samazinās simts reizes un samazinās jo ātrāk, jo ilgāk strāva iedarbojas uz cilvēka ķermeni. Dramatiski līdz 800 - 1000 omi samazina cilvēka ķermeņa pretestību, pārmērīgu ādas svīšanu, pārmērīgu darbu, nervu satraukumu, intoksikāciju. Tas izskaidro, ka dažreiz pat mazs spriegums var izraisīt elektriskās strāvas triecienu. Ja, piemēram, cilvēka ķermeņa pretestība ir 700 omi, tad spriegums būs tikai 35 V. Tas ir iemesls, kāpēc, piemēram, elektriķi pat izmanto 36 voltu izolējošu aizsarglīdzekli - gumijas cimdus vai instrumentu ar izolētiem rokturiem.

Ohmas likumi izskatās tik vienkārši, ka grūtības, kuras bija jāpārvar, to izveidojot, tiek aizmirstas un aizmirstas. Ohmas likumu nav viegli pārbaudīt, un to nevar uzskatīt par acīmredzamu patiesību; daudzus materiālus tas neapmierina.

Kādas tad ir šīs grūtības? Vai nav iespējams pārbaudīt, kas dod izmaiņas voltaiskās kolonnas elementu skaitā, nosakot strāvu citam elementu skaitam?

Fakts ir tāds, ka, pieņemot atšķirīgu elementu skaitu, mēs mainām visu ķēdi, jo papildu elementiem ir papildu pretestība. Tādēļ jums jāatrod veids, kā mainīt spriegumu, nemainot pašu akumulatoru. Turklāt dažāda lieluma strāva silda vadu, līdz temperatūra sasniedz temperatūru, un šis efekts var ietekmēt arī strāvas stiprumu. Om (1787-1854) pārvarēja šīs grūtības, izmantojot termoelektrības fenomenu, kuru 1822. gadā atklāja Sībeks (1770-1831).

Tādējādi Ohms parādīja, ka strāva ir proporcionāla spriegumam un apgriezti proporcionāla ķēdes pretestībai. Tas bija vienkāršs sarežģīta eksperimenta rezultāts. Tā vismaz mums tagad tā vajadzētu šķist.

Ohma laikabiedri, īpaši viņa tautieši, domāja savādāk: varbūt tieši Ohmas likuma vienkāršība izraisīja viņu aizdomas. Om saskārās ar grūtībām karjerā, juta vajadzību; Om bija īpaši nomākts tāpēc, ka viņa darbi netika atzīti. Lielbritānijas un jo īpaši Karaliskās biedrības pateicībā jāsaka, ka Om darbs tur saņēma pelnītu atzinību. Om ir viens no tiem lieliskajiem cilvēkiem, kuru vārdi bieži tiek rakstīti ar mazu burtu: pretestības vienībai tika piešķirts nosaukums "om".

4. Pirmie vadītāju pretestības pētījumi

Kas ir diriģents? Šī ir tīri pasīva elektriskās ķēdes sastāvdaļa, atbildēja pirmie pētnieki. Iesaistīties viņa pētniecībā nozīmē vienkārši smadzeņu sagraušanu pār nevajadzīgām mīklām, jo tikai pašreizējais avots ir aktīvs elements.

Šis lietu skatījums mums izskaidro, kāpēc zinātnieki vismaz līdz 1840. gadam izrādīja mazu interesi par dažiem darbiem, kas tika veikti šajā virzienā.

Tātad otrajā Itālijas zinātnieku kongresā, kas notika Turīnā 1840. gadā (pirmais tikās Pizā 1839. gadā un pat ieguva zināmu politisku nozīmi), runājot debatēs par Marianini iesniegto ziņojumu, De la Rive apgalvoja, ka vairuma šķidrumu vadītspēja nav absolūts ", bet drīzāk relatīvs un mainās, mainoties pašreizējam stiprumam". Bet Ohmas likums tika publicēts pirms 15 gadiem!

Starp nedaudzajiem zinātniekiem, kuri pēc galvanometra izgudrošanas pirmo reizi sāka nodarboties ar vadītāju vadītspēju, bija Stefano Marianini (1790-1866).

Viņš atklājās nejauši, izpētot bateriju spriegumu. Viņš atzīmēja, ka, palielinoties voltu kolonnas elementu skaitam, elektromagnētiskā iedarbība uz bultiņu ievērojami nepalielinās. Tas Marianini nekavējoties lika aizdomāties, ka katrs volta elements ir šķērslis strāvas pārejai. Viņš veica eksperimentus ar pāriem “aktīviem” un “neaktīviem” (tas ir, sastāv no divām vara plāksnēm, kas atdalītas ar mitru starpliku) un eksperimentāli atrada sakarību, kurā mūsdienu lasītājs atpazīs īpašu Ohmas likuma gadījumu, kad ārējās ķēdes pretestība netiks pieņemta. uzmanību, kā tas bija Marianini pieredzē.

Georgs Saimons Om (1789-1854) atzina Marianini nopelnus, lai gan viņa darbi nesniedza Om tiešu palīdzību darbā. Om savos pētījumos iedvesmoja Žana Baptiste Furjē (1768-1830) darbu (Analītiskā siltuma teorija, Parīze, 1822), kas ir viens no visu laiku nozīmīgākajiem zinātniskajiem darbiem, ļoti ātri ieguva slavu un atzinību matemātiķu un fiziķu vidū tā laika. Omu nāca klajā ar ideju, ka "siltuma plūsmas" mehānismu, par kuru runā Furjē, var pielīdzināt elektriskajai strāvai vadītājā. Un tāpat kā Furjē teorijā siltuma plūsma starp diviem ķermeņiem vai starp viena un tā paša ķermeņa diviem punktiem tiek izskaidrota ar temperatūras starpību, tāpat kā Ohms izskaidro "elektroskopisko spēku" atšķirību divos vadītāju punktos, elektriskās strāvas parādīšanos starp tiem.

Ievērojot šo analoģiju, Ohms sāka savus eksperimentālos pētījumus, nosakot dažādu vadītāju relatīvo vadītspēju. Pielietojot metodi, kas tagad kļuvusi klasiska, viņš virknē starp diviem ķēdes punktiem savienoja plānas dažādu izmēru materiālu vadītājus ar vienādu diametru un mainīja to garumu tā, lai iegūtu noteiktu strāvu. Pirmie rezultāti, kurus viņam šodien izdevās iegūt, šķiet diezgan pieticīgi. omi likuma elektriskais galvanometrs

Vēsturniekus pārsteidz, piemēram, tas, ka saskaņā ar Ohmas mērījumiem sudrabam ir mazāka vadītspēja nekā varš un zelts, un piekāpīgi piekrīt paša Ohma vēlāk sniegtajam skaidrojumam, saskaņā ar kuru eksperiments tika veikts ar sudraba stiepli, kas pārklāts ar eļļas slāni, un tas maldināja precīzo vērtību. diametrs.

Tajā laikā eksperimentu laikā bija daudz kļūdu avotu (nepietiekama metāla tīrība, grūtības stieples kalibrēšanā, grūtības veikt precīzus mērījumus utt.). Vissvarīgākais kļūdu avots bija bateriju polarizācija. Pastāvīgie (ķīmiskie) elementi vēl nebija zināmi, tāpēc mērījumiem nepieciešamajā laikā elementa elektromotora spēks ievērojami mainījās. Tieši šie iemesli izraisīja kļūdas, kas noveda Ohmu pie viņa eksperimenta secinājumiem par logaritmisko likumu par strāvas stipruma atkarību no vadītāja pretestības, kas savienots starp diviem ķēdes punktiem. Pēc pirmā raksta publicēšanas Oma Poggendorf ieteica viņam atteikties no ķīmiskajiem elementiem un izmantot vara-bismuta termopāri, kuru neilgi pirms tam ieviesa Sībeks.

Ohms ņēma vērā šo padomu un atkārtoja savus eksperimentus, saliekot bloku ar termoelektrisko akumulatoru, kura ārējā shēmā virknē bija savienoti astoņi tāda paša diametra, bet dažāda garuma vara vadi. Viņš izmērīja strāvu ar sava veida vērpes līdzsvaru, ko veidoja magnētiska bultiņa, kas piekarta uz metāla pavediena. Kad strāva paralēli bultiņai to novirzīja, Ohms savērpa diegu, uz kura tas tika apturēts, līdz bultiņa bija normālā stāvoklī;

strāva tika uzskatīta par proporcionālu leņķim, kurā vītne bija savīta. Ohms secināja, ka eksperimentu rezultātus, kas veikti ar astoņiem dažādiem vadiem, "ļoti labi var izteikt ar vienādojumu

kur X nozīmē vadītāja magnētiskās iedarbības intensitāti, kura garums ir vienāds ar x, un a un b ir konstantes atkarībā no attiecīgi aizraujošā spēka un ķēdes atlikušo daļu pretestības. "

Eksperimenta apstākļi mainījās: pretestības un termoelektriskie pāri tika aizstāti, bet rezultāti joprojām tika samazināti līdz iepriekšminētajai formulai, kas ļoti viegli pāriet pie tā, par kuru mēs zinām, ja X tiek aizstāts ar strāvu, a ar elektromotora spēku un b + x ar kopējo ķēdes pretestību.

Iegūstot šo formulu, Ohms to izmanto, lai izpētītu Šveigera reizinātāja darbību uz bultiņas novirzi un izpētītu strāvu, kas plūst šūnu akumulatora ārējā ķēdē, atkarībā no tā, kā tās ir savienotas - virknē vai paralēli. Tādējādi viņš paskaidro (kā tas tagad tiek darīts mācību grāmatās), kas nosaka ārējo akumulatora strāvu - šo jautājumu pirmajiem pētniekiem bija diezgan tumšs. Om cerēja, ka viņa eksperimentālais darbs pavērs ceļu uz universitāti, kuru viņš to vēlējās. Tomēr raksti palika nepamanīti. Tad viņš pameta skolotāja vietu Ķelnes ģimnāzijā un devās uz Berlīni, lai teorētiski izprastu rezultātus. 1827. gadā Berlīnē viņš publicēja savu galveno darbu, die galvanische Kette, mathe-matisch bearbeitet (galvaniskā shēma tika izstrādāta matemātiski).

Šī teorija, kuras attīstību viņš iedvesmoja, kā mēs jau norādījām, ar Furjē analītisko siltuma teoriju, ievieš elektromotora spēka jeb "elektroskopiskā spēka", kā to sauc par Ohmu, vadītspējas (Starke der Leitung) un strāvas stipruma jēdzienus un precīzas definīcijas. Izsakot likumu, ko viņš ieguvis, diferencētā formā, ko devuši mūsdienu autori, Ohms to raksta ierobežotā daudzumā īpašiem gadījumiem ar īpašām elektriskām ķēdēm, kurām termoelektriskā shēma ir īpaši svarīga. Balstoties uz to, viņš formulē labi zināmos elektriskā sprieguma variācijas likumus visā ķēdē.

Bet Ohmas teorētiskie pētījumi arī palika nepamanīti, un, ja kāds par tiem rakstīja, tad atliek tikai izsmiet "sāpīgu fantāziju, kuras vienīgais mērķis ir vēlme piezemēt dabas cieņu". Un tikai apmēram pēc desmit gadiem viņa izcili darbi pamazām sāka izjust pienācīgu atzinību: in

Vāciju slavēja Poggendorfs un Fehners, Krievijā - Lencs, Anglijā - Wheatstone, Amerikā - Henrijs, Itālijā - Matteucci.

Līdztekus Ohmas eksperimentiem Francijā savus eksperimentus veica A. Bekerels, bet Anglijā - Bārlovs. Pirmo eksperimenti ir īpaši ievērojami, ieviešot diferenciālo galvanometru ar divkāršu rāmja tinumu un izmantojot "nulles" mērīšanas metodi. Bārlova eksperimenti ir vērts pieminēt, jo tie eksperimentāli apstiprināja strāvas stipruma noturību visā ķēdē. Šo secinājumu 1831. gadā pārbaudīja un izplatīja iekšējā akumulatora strāvā Fehners, ko 1851. gadā vispārināja Rūdolfs Kolrauscs

(180E - 1858) par šķidrajiem vadītājiem, un pēc tam atkal to apstiprināja ar rūpīgiem Gustava Needmana (1826-1899) eksperimentiem.

5. Elektriskie mērījumi

Becquerel izmantoja diferenciālo galvanometru, lai salīdzinātu elektrisko pretestību. Balstoties uz savu pētījumu, viņš formulēja labi zināmo likumu par diriģenta pretestības atkarību no tā garuma un šķērsgriezuma. Šos darbus turpināja Pouillet, un viņš aprakstīja viņu slavenā “Elements de

physique eksperimentale ”(“ Eksperimentālās fizikas pamati ”), kuras pirmais izdevums parādījās 1827. gadā. Pretestību noteica ar salīdzināšanas metodi.

Jau 1825. gadā Marianini parādīja, ka sazarotās ķēdēs elektriskā strāva tiek sadalīta pa visiem vadītājiem neatkarīgi no tā, no kāda materiāla tie ir izgatavoti, pretēji Volta apgalvojumam, kurš uzskatīja, ka, ja vienu ķēdes atzaru veido metāla vadītājs, bet pārējo - šķidrums, tad visai strāvai jāiet cauri metāla vadītājam. Arago un Pouillet popularizēja Marianini novērojumus Francijā. Vēl nezinot Ohmas likumu, Pourier 1837. gadā izmantoja šos novērojumus un Bekerela likumus, lai parādītu, ka ķēdes vadītspēja ir vienāda ar divām

sazarotas ķēdes, vienādas ar abu ķēžu vadītspēju summu. Ar šo darbu Pourier uzsāka sazaroto ķēžu izpēti. Pouye viņiem uzstādīja vairākus terminus,

kuri joprojām ir dzīvi, un daži īpaši likumi, kurus Kiršhofs 1845. gadā vispārināja savos slavenajos “principos”.

Lielāko stimulu elektrisko mērījumu veikšanai un jo īpaši pretestības mērījumiem veica paaugstinātās tehnoloģiju vajadzības un, pirmkārt, problēmas, kas radās līdz ar elektriskā telegrāfa parādīšanos. Pirmoreiz ideja par elektrības izmantošanu signālu pārsūtīšanai no attāluma radās XVIII gadsimtā. Volta aprakstīja telegrāfa projektu, un Ampère 1820. gadā ierosināja signālu pārraidīšanai izmantot elektromagnētiskas parādības. Ampère ideju izvēlējās daudzi zinātnieki un tehniķi: 1833. gadā Gauss un Vēbers Göttingenā uzcēla vienkāršu telegrāfa līniju, kas savienoja astronomisko observatoriju un fizisko laboratoriju. Bet telegrāfs tika praktiski izmantots, pateicoties amerikānim Samuelam Moršam (1791-1872), kuram 1832. gadā bija laba ideja izveidot telegrāfa alfabētu, kas sastāvētu tikai no divām rakstzīmēm. Pēc daudziem Morzes mēģinājumiem 1835. gadā viņam beidzot izdevās privātā veidā uzbūvēt pirmo neapstrādāto telegrāfa modeli Ņujorkas universitātē. 1839. gadā eksperimentāls

līnija starp Vašingtonu un Baltimoru, un 1844. gadā radās pirmais amerikāņu uzņēmums, kas komercializēja jauno izgudrojumu, kuru organizēja Morzes. Tas bija arī pirmais zinātnisko pētījumu rezultātu praktiskais pielietojums elektroenerģijas jomā.

Anglijā telegrāfa izpēte un pilnveidošana uzņēma Čārlzu Vatstoni (Charles Wheatstone) (1802-1875), bijušo mūzikas instrumentu ražošanas meistaru. Izpratne par nozīmīgumu

pretestības mērījumiem, Wheatstone sāka meklēt vienkāršākās un precīzākās metodes šādiem mērījumiem. Salīdzināšanas metode, kas tajā laikā tika izmantota, kā mēs redzējām, deva neuzticamus rezultātus, galvenokārt tāpēc, ka trūka stabilu enerģijas avotu. Jau 1840. gadā Wheatstone atrada pretestības mērīšanas metodi, neatkarīgi no elektromotora spēka noturības, un parādīja savu ierīci Jacobi. Tomēr raksts, kurā šī ierīce ir aprakstīta un ko var saukt par pirmo darbu elektrotehnikas jomā, parādījās tikai 1843. gadā. Šajā rakstā aprakstīts slavenais "tilts", pēc tam nosaukts Wheatstone. Faktiski šāda ierīce ir aprakstīta -

jau 1833. gadā Gunther Christie un neatkarīgi no viņa 1840. gadā Marianini; abi ierosināja metodi, kā samazināt līdz nullei, bet viņu teorētiskie skaidrojumi, kuros Ohma likums netika ņemts vērā, atstāja daudz vēlamo.

Wheatstone bija Ohmas cienītājs un ļoti labi zināja viņa likumus, tāpēc viņa teorija par “Wheatstone tiltu” neatšķiras no tā, kas tagad tiek parādīta mācību grāmatās. Turklāt Vitstons, lai ātri un ērti mainītu tilta vienas puses pretestību, lai tilta diagonālajā rokā iekļautajā galvanometrā iegūtu nulles strāvas stiprumu, konstruēja trīs reostatu veidus (viņš pats ierosināja šo vārdu pēc

analoģijas ar Ampère ieviesto “reoforu”, kura imitācijā Pekle arī izveidoja terminu “reometrs”). Pirmā veida reostatu ar pārvietojamu stiprinājumu, kas joprojām tiek izmantots mūsdienās, Wheatstone izveidoja pēc analoģijas ar līdzīgu ierīci, kuru 1841. gadā izmantoja Jēkabi. Otrais reostata tips bija koka cilindra formā, ap kuru tika ievilkta daļa no ķēdei savienotā stieples, kas bija viegli pārtīta no koka cilindra. uz bronzas. Trešais reostata tips bija kā Ernsta “pretestības noliktava”

Verners Siemens (1816-1892), zinātnieks un rūpnieks, 1860. gadā uzlabojās un tika plaši izplatīts. Wheatstone tilts ļāva izmērīt elektromotora spēkus un pretestību.

Zemūdens telegrāfa izveidošanai, iespējams, pat vairāk nekā gaisa telegrāfam, bija jāizstrādā elektriskās mērīšanas metodes. Eksperimenti ar zemūdens telegrāfu sākās jau 1837. gadā, un viena no pirmajām risināmajām problēmām bija strāvas izplatīšanās ātruma noteikšana. Jau 1834. gadā Wheatstone, izmantojot rotējošus spoguļus, kā mēs jau minējām nodaļā. 8, veica pirmos šī ātruma mērījumus, taču viņa iegūtie rezultāti bija pretrunā ar Latimera Klarka rezultātiem, un pēdējais, savukārt, neatbilda vēlākiem citu zinātnieku pētījumiem.

1855. gadā Viljams Thomsons (kurš vēlāk saņēma lorda Kelvina titulu) izskaidroja visu šo atšķirību iemeslu. Pēc Thomsona teiktā, strāvas ātrumam vadītājā nav noteiktas vērtības. Tāpat kā siltuma izplatīšanās ātrums stieņos ir atkarīgs no materiāla, strāvas ātrums vadā ir atkarīgs no tā pretestības un elektriskās kapacitātes. Sekojot šai viņa, kas viņa laikos, teorijai

pakļauts asai kritikai, Tomss pievērsās problēmām, kas saistītas ar zemūdens telegrāfu.

Pirmais transatlantiskais kabelis, kas savienoja Angliju un Ameriku, darbojās apmēram mēnesi, bet pēc tam pasliktinājās. Tomssons aprēķināja jaunu kabeli, veica daudzus pretestības un kapacitātes mērījumus, nāca klajā ar jaunām raidīšanas ierīcēm, no kurām jāpiemin astatiskais atstarojošais galvanometrs, ko aizvieto ar sava izgudrojuma "sifona ierakstītāju". Visbeidzot, 1866. gadā, jaunais transatlantiskais kabelis veiksmīgi stājās spēkā. Šīs pirmās lielās elektriskās iekārtas izveidošana tika papildināta ar elektrisko un magnētisko mērījumu vienību sistēmas attīstību.

Elektromagnētiskās metrikas pamatu ielika Kārlis Frīdrihs Gauss (1777-1855) savā slavenajā rakstā “Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata” (“Zemes magnētisma stiprības pakāpe absolūtos izmēros”), kas publicēts 1832. gadā. Gauss atzīmēja, ka dažādi magnētiskās vienības nav savietojamas starp

pats, vismaz lielākoties, tāpēc ierosināja absolūto vienību sistēmu, kuras pamatā ir trīs mehānikas pamatvienības: otrā (laika vienība), milimetrs (garuma vienība) un miligrams (masas vienība). Caur tām viņš izteica visas pārējās fiziskās vienības un nāca klajā ar vairākiem mērinstrumentiem, jo \u200b\u200bīpaši ar magnetometru zemes magnētisma absolūto vienību mērīšanai. Gausa darbu turpināja Vēbers, kurš uzbūvēja daudzas savas ierīces un Gausa iecerētās ierīces. Pamazām, īpaši pateicoties Maksvela darbam, ko veica īpašā mērījumu komisijā, kuru izveidoja Britu asociācija un kura izdeva gada pārskatus no 1861. līdz 1867. gadam, radās ideja izveidot vienotas mērījumu sistēmas, jo īpaši elektromagnētisko un elektrostatisko pasākumu sistēmu.

Domas par šādu absolūtu vienību sistēmu izveidi tika detalizēti aprakstītas Lielbritānijas apvienības otrās komisijas vēsturiskajā ziņojumā par 1873. gadu. 1881. gadā Parīzē sasauktais Starptautiskais kongress pirmo reizi izveidoja starptautiskas mērvienības, katrai no tām piešķirot vārdu par godu kādam lieliskam fiziķim. Lielākā daļa no šiem nosaukumiem joprojām tiek saglabāti: volti, omi, ampēri, džouli utt. Pēc

daudzos kāpumos un kritumos 1935. gadā tika ieviesta Georgi starptautiskā sistēma jeb MKSQ, kas galvenajām vienībām ņem skaitītāju, masu kilogramos, otro un omi.

Vienību “sistēmas” ir saistītas ar “dimensiju formulām”, kuras Furjē vispirms piemēroja siltuma analītiskajā teorijā (1822) un izplatīja Maksvels, kurš izveidoja tajās izmantoto apzīmējumu. Pagājušā gadsimta metroloģija, kuras pamatā bija vēlme izskaidrot visas parādības ar mehānisko modeļu palīdzību, lielu nozīmi piešķīra dimensiju formulām, kurās viņa vēlējās redzēt ne vairāk un ne mazāk kā atslēgu dabas noslēpumiem. Tajā pašā laikā tika izvirzīti vairāki gandrīz dogmatiska rakstura paziņojumi. Tātad gandrīz obligāta dogma bija prasība, ka pamatdaudzumi noteikti ir trīs. Bet līdz gadsimta beigām viņi sāka saprast, ka dimensiju formulas ir tīras konvencijas, kā rezultātā interese par dimensiju teorijām sāka pakāpeniski mazināties.

Secinājums

Minhenes Universitātes fizikas profesors E. Lommels labi pieminēja Om pētījumu nozīmi pieminekļa atklāšanā zinātniekam 1895. gadā:

"Ohmas atklājums bija spilgts lukturītis, izgaismojot elektrības apgabalu, kas pirms viņa bija apēnots tumsā. Ohms parādīja vienīgo pareizo ceļu caur necaurlaidīgu neskaidru faktu mežu. Ievērojamus panākumus elektrotehnikas attīstībā, ko pēdējās desmitgadēs vērojām ar pārsteigumu, varēja sasniegt tikai tad. balstoties uz Om atklāšanu. Om tikai no tā, kas spēj dominēt dabas spēkos un kontrolēt tos, kurš spēj atšķetināt dabas likumus, Om noplēsa no dabas tik ilgi paslēpto viņas noslēpumu un nodeva to mūsdienu rokās ".

Izmantoto avotu saraksts

Dorfmans Y. G. Pasaules fizikas vēsture. M., 1979 Ohm G. Likuma definīcija, saskaņā ar kuru metāli vada kontakta elektrību. - Grāmatā: Fiziskās zinātnes klasika. M., 1989. gads

Enciklopēdija Simts cilvēku. Kas mainīja pasauli. Ohm.

Prokhorovs A.M. Fiziskā enciklopēdiskā vārdnīca,M., 1983. gads

Orirs Dž. Fizika, T. 2. M., 1981. gads

Giancoli D. Fizika, T. 2. M., 1989. gads

http://www.portal-slovo.ru/

http://www.polarcom.ru/~vvtsv/s_doc9c.html)

Ievietots vietnē Allbest.ru

Līdzīgi dokumenti

Stāsts par Īzaka Ņūtona atklāto “Universālās gravitācijas likumu”, notikumiem pirms šī atklājuma. Likuma piemērošanas būtība un robežas. Keplera likumu formulēšana un piemērošana planētu, to dabisko un mākslīgo pavadoņu kustībai.

prezentācija pievienota 2010. gada 25. jūlijā


Ķermeņa kustības izpēte pastāvīga spēka ietekmē. Harmoniskā oscilatora vienādojums Matemātiskas svārsta svārstību apraksts. Planētu kustība ap sauli. Diferenciālvienādojuma risinājums. Keplera likuma, Ņūtona otrā likuma piemērošana.

kopsavilkums, pievienots 08.24.2015


Gravitācijas likuma atklāšanas vēsture. Johanness Keplers kā viens no planētas kustības ap sauli likumu atklājējiem. Kavendiša eksperimenta būtība un iezīmes. Savstarpējas pievilcības teorijas analīze. Likuma piemērojamības galvenās robežas.

prezentācija pievienota 2011. gada 29. martā


Studē "Arhimēda likumu", veic eksperimentus arhimēdu spēka noteikšanai. Atvasinājumu formulas pārvietotā šķidruma masas atrašanai un blīvuma aprēķināšanai. "Arhimēda likuma" piemērošana šķidrumiem un gāzēm. Stundas metodiskā izstrāde par šo tēmu.

nodarbības kopsavilkums, pievienots 2010. gada 27. septembrī


Biogrāfiska informācija par Ņūtonu - lielisko angļu fiziku, matemātiku un astronomu, viņa darbiem. Zinātnieka pētījumi un atklājumi, eksperimenti optikā un krāsu teorijā. Ņūtona pirmais secinājums ir skaņas ātrums gāzē, pamatojoties uz Boileja-Marriott likumu.

prezentācija, pievienota 2015.08.26


Magnētisko anomāliju cēloņu izpēte. Zemes magnētiskā lauka horizontālās sastāvdaļas noteikšanas metodes. Bio-Savara-Laplasa likuma piemērošana. Bultas griešanās cēloņa noteikšana pēc sprieguma pievadīšanas pieskares galvanometra spolei.

pārbaudes darbs, pievienots 2015-06-25


Ņūtona pamatlikumu apraksts. Pirmā likuma iezīme par ķermeņa stāvokļa saglabāšanu miera stāvoklī vai vienmērīgu pārvietošanos citu ķermeņu kompensētu darbību laikā uz to. Ķermeņa paātrināšanas likuma principi. Inerciālo atskaites sistēmu īpašības.

prezentācija pievienota 2014.12.16


Keplera planētu kustības likumi, to īss apraksts. Universālā gravitācijas likuma atklāšanas vēsture I. Ņūtons. Mēģinājumi radīt Visuma modeli. Ķermeņu kustība gravitācijas ietekmē. Gravitācijas spēki. Mākslīgie Zemes pavadoņi.

kopsavilkums, pievienots 2010. gada 25. jūlijā


Pārbaužu derīguma pārbaude rezistoru paralēlajā savienojumā un pirmais Kiršhofa likums. Uztvērēju pretestības iezīmes. Dažādu savienojumu sprieguma un strāvas aprēķināšanas metodika. Ohmas likuma būtība vietnei un visai ķēdei.

laboratorijas darbs, pievienots 2010. gada 1. janvārī


Fundamentālās mijiedarbības dabā. Elektrisko lādiņu mijiedarbība. Elektriskā lādiņa īpašības. Elektriskā lādiņa saglabāšanas likums. Kulona likuma formulējums. Kulona likuma vektora forma un fiziskā nozīme. Superpozīcijas princips.

Viņi saka: "Nezināt Ohmas likumu - sēdiet mājās." Tāpēc uzzināsim (atcerēsimies), kāds ir šis likums, un drosmīgi ejam pastaigāties.

Ohmas likuma pamatjēdzieni

Kā saprast Ohmas likumu? Jums vienkārši jāizdomā, kas ir tā definīcijā. Un jums vajadzētu sākt, nosakot strāvas stiprumu, spriegumu un pretestību.

Es izveicu

Ļaujiet strāvai plūst kādā vadītājā. Tas ir, notiek uzlādētu daļiņu virzīta kustība - piemēram, tie ir elektroni. Katram elektronam ir elementārs elektriskais lādiņš (e \u003d -1,60217662 × 10 -19 Kulons). Šajā gadījumā īpašs elektriskais lādiņš, kas vienāds ar visu plūstošo elektronu lādiņu summu, noteiktā laika posmā iziet cauri virsmai.

Lādiņa un laika attiecību sauc par strāvas stiprumu. Jo lielāks lādiņš noteiktā laikā iziet caur vadītāju, jo lielāks ir strāvas stiprums. Strāvu mēra Ampera.

U spriegums vai potenciāla starpība

Tas ir tieši tas, kas liek elektroniem kustēties. Elektriskais potenciāls raksturo lauka spēju veikt darbu pie lādiņa pārvietošanas no viena punkta uz otru. Tātad starp diviem diriģenta punktiem pastāv potenciāla atšķirība, un elektriskais lauks veic uzlādes pārnešanu.

Fizisko lielumu, kas vienāds ar efektīva elektriskā lauka darbu elektriskā lādiņa nodošanas laikā, sauc par spriegumu. Mērīts Volti. Vienu Volt   Vai spriegums ir tāds, kāds ir tad, kad lādiņš pārvietojas uz 1 Kl   veic darbu, kas vienāds ar 1 Džouls.

Pretestība r

Strāva, kā jūs zināt, plūst konduktorā. Lai tas būtu kaut kāds vads. Virzoties pa vadu lauka ietekmē, elektroni saduras ar stieples atomiem, diriģents sakarst, kristālu režģa atomi sāk svārstīties, radot vēl lielākas problēmas elektroniem kustēties. Šo parādību sauc par pretestību. Tas ir atkarīgs no temperatūras, materiāla, vadītāja šķērsgriezuma un tiek mērīts Omaha.

Ohmas likuma formulējums un skaidrojums

Vācu valodas skolotāja Georga Ohma likums ir ļoti vienkāršs. Tas skan šādi:

Strāvas stiprums ķēdē ir tieši proporcionāls spriegumam un apgriezti proporcionāls pretestībai.

Georgs Oms šo likumu eksperimentāli (empīriski) izsecināja 2006. Gadā 1826   gadā. Protams, jo lielāka būs ķēdes sekcijas pretestība, jo mazāka būs strāva. Attiecīgi, jo lielāks spriegums, jo lielāka ir strāva.

Starp citu! Tagad mūsu lasītājiem ir 10% atlaide

Šis Ohmas likuma teksts ir vienkāršākais un piemērots ķēdes posmam. Sakot “ķēdes sadaļa”, mēs domājam, ka šī ir viendabīga sadaļa, kurā nav strāvas avotu ar EML. Vienkārši sakot, šajā sadaļā ir noteikta veida pretestība, taču tajā nav akumulatora, kas nodrošina strāvu.

Ja mēs ņemam vērā Ohmas likumu par pilnīgu ķēdi, tā formulējums būs nedaudz atšķirīgs.

Pieņemsim, ka mums ir ķēde, tajā ir strāvas avots, kas rada spriegumu, un zināma pretestība.

Likums ir rakstīts šādi:

Ohmas likuma paskaidrojums par dobu ķēdi būtībā neatšķiras no ķēdes sadaļas skaidrojuma. Kā redzat, pretestība sastāv no pašas pretestības un strāvas avota iekšējās pretestības, un sprieguma vietā formulā parādās avota elektromotora spēks.

Starp citu, par to, kas ir EML, lasiet mūsu atsevišķā rakstā.

Kā saprast Ohmas likumu?

Lai intuitīvi izprastu Ohmas likumu, mēs pievēršamies analoģijai strāvas attēlošanai šķidruma formā. Tas ir tieši tas, ko Georgs Om domāja, veicot eksperimentus, pateicoties kuriem tika atklāts viņa vārdā nosauktais likums.

Iedomājieties, ka strāva nav nesējdaļiņu kustība vadītājā, bet gan ūdens straumes pārvietošanās caurulē. Pirmkārt, sūknis paceļ ūdeni uz ūdens sūkni, un no turienes potenciālās enerģijas ietekmē tas mēdz nokrist un plūst caur cauruli. Turklāt, jo augstāks sūknis sūknē ūdeni, jo ātrāk tas plūdīs caurulē.

No tā izriet, ka ūdens plūsmas ātrums (strāvas stiprums stieplē) būs lielāks, jo lielāka būs ūdens potenciālā enerģija (potenciāla starpība)

Strāvas stiprums ir tieši proporcionāls spriegumam.

Tagad pievērsīsimies pretestībai. Hidrauliskā pretestība ir caurules pretestība tās diametra un sienu nelīdzenuma dēļ. Ir loģiski pieņemt, ka jo lielāks diametrs, jo mazāka ir caurules pretestība un jo lielāks ūdens daudzums (vairāk strāvas) plūdīs caur tā šķērsgriezumu.

Strāvas stiprums ir apgriezti proporcionāls pretestībai.

Šādu analoģiju var gūt tikai pamata izpratnei par Ohmas likumiem, jo \u200b\u200btās sākotnējais izskats patiesībā ir diezgan rupja tuvināšana, kuru tomēr praksē var lieliski izmantot.

Faktiski vielas pretestība ir saistīta ar kristāla režģa atomu vibrāciju, un strāva rodas no brīvas uzlādes nesēju kustības. Metālos brīvie nesēji ir elektroni, kas krituši no atomu orbītām.

Šajā rakstā mēs centāmies sniegt vienkāršu Ohmas likuma skaidrojumu. Zinot šīs šķietami vienkāršās lietas, tas jums labi noder eksāmenā. Protams, mēs esam devuši viņam visvienkāršāko Ohma likuma formulējumu, un tagad mēs kāpsim nevis augstākās fizikas džungļos, kas nodarbojas ar aktīvo un reaktīvo pretestību un citiem smalkumiem.

Ja jums ir šāda vajadzība, mūsu darbinieki labprāt jums palīdzēs. Un visbeidzot, mēs iesakām jums noskatīties interesantu video par Ohmas likumu. Tas ir patiešām izglītojoši!