Leta 1827 je Georg Om objavil svoje študije, ki so osnova formule, ki se uporablja do danes. Ohm je izvedel veliko serijo eksperimentov, ki je pokazal razmerje med napetostjo in napetostjo, ki teče skozi prevodnik.

Ta zakon je empiričen, torej temelji na izkušnjah. Oznaka "Ohm" je sprejeta kot uradna enota SI za električni upor.

Ohmov zakon za verižni odsek   navaja, da je električni tok v prevodniku neposredno sorazmeren z potencialno razliko v njem in obratno sorazmeren z njegovim uporom. Upoštevajoč, da je upor prevodnika (da ga ne bomo zamenjali) konstantna vrednost, lahko to uredimo z naslednjo formulo:

• I - tok v amperih (A)
• V - napetost v voltih (V)
• R - odpornost v ohmih (Ohm)

Zaradi jasnosti ima upor z uporom 1 ohm, skozi katerega teče tok 1 A, potencialna razlika (napetost) 1 V.

Nemški fizik Kirchhoff (znan po svojih Kirchhoffovih pravilih) je naredil posplošitev, ki se bolj uporablja v fiziki:

• σ je prevodnost materiala
• J je gostota toka
• E je električno polje.

Ohmov zakon in upor

Upori so pasivni elementi, ki se upirajo toku električnega toka v tokokrogu. , ki deluje v skladu z Ohmovim zakonom, se imenuje ohmični upor. Ko tok prehaja skozi tak upor, je padec napetosti na njegovih sponkah sorazmeren vrednosti upornosti.

Ohmova formula ostaja veljavna za vezja z izmenično napetostjo in tokom. Za kondenzatorje in induktorje Ohmov zakon ni primeren, saj njihova značilnost I-V (karakteristika tokovne napetosti) pravzaprav ni linearna.

Ohmova formula deluje tudi za vezja z več uporov, ki jih je mogoče povezati zaporedno, vzporedno ali imeti mešano povezavo. Skupine uporov, ki so priključene zaporedno ali vzporedno, je mogoče poenostaviti kot enakovredni upor.

Članki o in povezovanje podrobneje opisujejo, kako to storiti.

Nemški fizik Georg Simon Om je leta 1827 objavil svojo popolno teorijo elektrike pod imenom "teorija galvanskih vezij". Ugotovil je, da je padec napetosti v odseku vezja posledica toka, ki teče skozi upor tega odseka vezja. To je bilo osnova zakona, ki ga uporabljamo danes. Zakon je ena od osnovnih enačb za upore.

Ohmov zakon - formula

Ohmovo zakonsko formulo je mogoče uporabiti, ko sta znani dve od treh spremenljivk. Razmerje med uporom, tokom in napetostjo lahko zapišemo na različne načine. Za asimilacijo in pomnjenje je lahko koristen "Ohmov trikotnik".

Sledita dva primera uporabe takšnega trikotnega kalkulatorja.

V vezju imamo upor z upornostjo 1 ohm s padcem napetosti od 100V na 10V na njegovih sponkah.Kakšen tok teče skozi ta upor?Trikotnik nas opominja, da:
Imamo upor z uporom 10 ohmov, skozi katerega teče tok 2 amperov pri napetosti 120V.Kakšen bo padec napetosti na tem uporu?Uporaba trikotnika nam pokaže, da:Tako bo napetost na izhodu 120-20 \u003d 100 V.

Ohmov zakon - moč

Ko električni tok teče skozi upor, v obliki toplote razprši določen del moči.

Moč je funkcija pretočnega toka I (A) in uporabljene napetosti V (V):

• P - moč v vatih (V)

V kombinaciji z Ohmovim zakonom za odsek verige lahko formulo pretvorimo v naslednjo obliko:

Idealen upor razprši vso energijo in ne shranjuje električne ali magnetne energije. Vsak upor ima mejo moči, ki jo je mogoče razpršiti brez poškodb upora. To je moč imenovan par.

Okoljski pogoji lahko to vrednost zmanjšajo ali povečajo. Na primer, če je okoliški zrak vroč, se sposobnost odvajanja presežne toplote na uporu zmanjša, s obratom pa se pri nizki temperaturi okolja razpršena sposobnost upora poveča.

V praksi imajo upori redko oznako nazivne moči. Vendar je večina uporov ocenjena na 1/4 ali 1/8 vata.

Sledi grafikon pita, ki vam pomaga hitro ugotoviti razmerje med močjo, tokom, napetostjo in odpornostjo. Za vsak od štirih parametrov je prikazano, kako izračunati njegovo vrednost.

Ohmov zakon - kalkulator

Ta spletni Ohmov zakonski kalkulator vam omogoča, da določite razmerje med jakostjo toka, napetostjo, odpornostjo prevodnika in močjo. Za izračun vnesite katera koli dva parametra in kliknite gumb za izračun.

Georg Simon Om je začel raziskovanje, ki ga je navdihnilo slovito delo Jean Baptiste Fourier "Analitična teorija toplote". Fourier je v tem delu predstavljal toplotni tok med dvema točkama kot temperaturno razliko in spremembo toplotnega toka povezal z njegovim prehodom skozi oviro nepravilne oblike iz toplotnoizolacijskega materiala. Podobno je Ohm povzročil pojav električnega toka zaradi potencialne razlike.

Na podlagi tega je Ohm začel eksperimentirati z različnimi materiali dirigenta. Da bi določil njihovo prevodnost, jih je povezal zaporedno in prilagodil njihovo dolžino tako, da je bila trenutna jakost v vseh primerih enaka.

Za takšne meritve je bilo pomembno izbrati vodnike z enakim premerom. Ohm, merjenje prevodnosti srebra in zlata, je prejel rezultate, ki po sodobnih podatkih niso natančni. Torej je srebrni prevodnik v Ohmu vodil manj električnega toka kot zlati. Om je sam razložil to s tem, da je bil njegov srebrni dirigent obložen z oljem in zaradi tega očitno poskus ni dal natančnih rezultatov.

Vendar s tem niso imeli le fiziki, ki so se takrat ukvarjali s podobnimi poskusi z elektriko. Velike težave pri pridobivanju čistih materialov brez nečistoč za poskuse, težave pri umerjanju premera prevodnika so izkrivile rezultate preskusov. Še večji zamah je bil, da se je trenutna moč med preskusi nenehno spreminjala, saj so kot vir toka služili izmenični kemični elementi. Pod takšnimi pogoji je Ohm izpeljal logaritmično odvisnost trenutne jakosti od upora žice.

Nekaj \u200b\u200bkasneje je nemški fizik Poggendorf, specializiran za elektrokemijo, predlagal, da Omu nadomesti kemične elemente s termoelementom iz bizmuta in bakra. Om je na novo začel svoje poskuse. Tokrat je kot baterijo uporabil termoelektrično napravo, ki deluje na Seebeckov učinek. Nanj je zaporedno priključil 8 bakrenih vodnikov istega premera, vendar različnih dolžin. Za merjenje trenutne jakosti je Ohm obesil magnetno iglo preko kovinske žice s kovinsko nitjo. Tok, ki teče vzporedno s to puščico, jo je usmeril v stran. Ko se je to zgodilo, je fizik zasukal nit, dokler se puščica ni vrnila v prvotni položaj. Glede na kot, pod katerim je bila nit navita, je bilo mogoče presoditi vrednost trenutne jakosti.

Kot rezultat novega eksperimenta je Om prišel do formule:

X \u003d a / b + l

Tukaj X- jakost magnetnega polja žice,   l   - dolžina žice a   Je vir konstantne napetosti, b   - stalna upornost preostalih elementov vezja.

Če se za opis te formule obrnemo na sodobne izraze, to dobimo X   - trenutna moč in   - vir EMF, b + l   - skupna upornost vezja.

Ohmov zakon za verižni odsek

Ohmov zakon za en odsek vezja pravi: trenutna jakost v odseku tokokroga se povečuje z naraščajočo napetostjo in pada z naraščajočim uporom tega odseka.

I \u003d U / R

Na podlagi te formule se lahko odločimo, da je odpornost prevodnika odvisna od razlike potencialov. S stališča matematike je to pravilno, vendar s stališča fizike napačno. Ta formula je uporabna samo za izračun upora v ločenem delu vezja.

Tako bo formula za izračun upora prevodnika v obliki:

R \u003d p ⋅ l / s

Ohmov zakon za celotno verigo

Razlika med Ohmovim zakonom za celoten tokokrog in Ohmovim zakonom za odsek vezja je v tem, da moramo zdaj upoštevati dve vrsti upora. To je "R" odpornost vseh komponent sistema in "r" notranji upor vira elektromotorne sile. Formula ima tako obliko:

I \u003d U / R + r

Ohmov zakon za AC

Izmenični tok se od enosmernega toka razlikuje po tem, da se v določenih časovnih obdobjih spreminja. Konkretno spremeni svoj pomen in smer. Za uporabo Ohmovega zakona tukaj je treba upoštevati, da se upor v vezju z enosmernim tokom lahko razlikuje od upora v tokokrogu z izmeničnim tokom. In razlikuje se, če se v vezju uporabljajo komponente z reaktanco. Reaktanca je lahko induktivna (tuljave, transformatorji, dušilke) in kapacitivna (kondenzator).

Poskusimo ugotoviti, kakšna je resnična razlika med reaktanco in aktivnim uporom v vezju z izmeničnim tokom. Morali bi že razumeti, da se vrednost napetosti in jakosti toka v takem vezju spreminja s časom in ima, grobo rečeno, valovno obliko.

Če si shematično predstavljamo, kako se ti dve vrednosti sčasoma spreminjata, dobimo sinusoid. Tako napetost kot jakost toka se iz nič dvigneta na največjo vrednost, nato pa spustite skozi ničlo in dosežete največjo negativno vrednost. Po tem se spet dvignejo skozi nič do največje vrednosti in tako naprej. Ko rečejo, da sta amperaža ali napetost negativni, pomeni, da se premikata v nasprotni smeri.

Celoten postopek poteka z določeno periodičnostjo. Točka, kjer vrednost napetosti ali toka od najmanjše vrednosti, ki narašča do največje vrednosti, prehaja skozi nič, se imenuje faza.

V resnici je to le predgovor. Nazaj na reaktivno in aktivno odpornost. Razlika je v tem, da v tokokrogu z aktivnim uporom trenutna faza sovpada z napetostno fazo. To pomeni, da trenutna in napetostna vrednost dosežeta največ v eni smeri hkrati. V tem primeru se naša formula za izračun napetosti, upora ali toka ne spremeni.

Če vezje vsebuje reaktanco, se faze toka in napetosti med seboj premakneta ¼. To pomeni, da bo napetost enaka nič in obratno, ko tok doseže največjo vrednost. Pri uporabi induktivne reaktante napetostna faza "prehiti" trenutno fazo. Pri uporabi kapacitivnosti trenutna faza "prehiti" napetostno fazo.

Formula za izračun padca napetosti skozi induktivno reaktanco:

U \u003d I ⋅ ωL

Kje L   - reaktivnost induktivnosti in ω - kotna frekvenca (časovni derivat faze nihanja).

Formula za izračun padca napetosti preko kapacitivnosti:

U \u003d I / ω ⋅ C

Z   - zmogljivost reaktancije.

Te dve formuli sta posebna primera Ohmovega zakona za spremenljive verige.

Polna bo videti tako:

I \u003d U / Z

Tukaj Z   - impedanca spremenljivega vezja, znana kot impedanca.

Kot so električni tok, napetost, upor in moč. Na vrsti je bil osnovni zakon o elektriki, tako rekoč osnova, brez katere bi bilo mogoče vedeti in razumeti elektronska vezja in naprave.

Ohmov zakon

Električni tok, napetost, upor in moč so seveda med seboj povezani. Razmerje med njimi pa brez dvoma opisuje najpomembnejši električni zakon - ohmov zakon. V poenostavljeni obliki se ta zakon imenuje: Ohmov zakon za del verige. In ta zakon zveni tako:

"Moč toka v odseku vezja je neposredno sorazmerna z napetostjo in obratno sorazmerna z električnim uporom tega odseka vezja."

Za praktično uporabo je formula Ohmovega zakona lahko predstavljena v obliki takega trikotnika, ki bo poleg glavne predstavitve formule pomagal določiti preostale količine.

Trikotnik deluje na naslednji način. Če želite izračunati eno od količin, jo preprosto zaprite s prstom. Na primer:

V prejšnjem članku smo naredili analogijo med elektriko in vodo ter razkrili razmerje med napetostjo, tokom in upornostjo. Tudi dobra interpretacija Ohmovega zakona lahko služi kot naslednja slika, ki vizualno prikazuje bistvo zakona:

Na njem vidimo, da človek Volt (napetost) potisne človeka Ampera (tok) skozi prevodnik, ki vleče Ohmovega človeka (upor). Torej se izkaže, da močnejši kondukter stisne upor, močnejši tok prehaja skozi njega ("trenutna jakost je obratno sorazmerna z uporom odseka vezja" - ali večji kot je upor, slabši je tok in manj je). Toda napetost ne spi in pritiska tok z vsemi svojimi silami (višja kot je napetost, večji je tok ali - "tok v odseku vezja je neposredno sorazmeren z napetostjo").

Ko se svetilka začne temniti, rečemo, da je baterija mrtva. Kaj se je zgodilo z njo, kar pomeni, da je bila odpuščena? To pomeni, da se je napetost akumulatorja znižala in ni več sposobna "pomagati" toku pri premagovanju upora tokokrogov svetilke in žarnice. Torej se izkaže, da višja kot je napetost, večji je tok.

Serijska povezava - serijsko vezje

Pri serijskem povezovanju potrošnikov, na primer običajnih žarnic, je trenutna jakost pri vsakem porabniku enaka, napetost pa se bo razlikovala. Na vsakem od porabnikov bo napetost padla (upadala).

In Ohmov zakon v serijskem vezju bo izgledal tako:

Ko so serijsko priključeni, se upori potrošnikov seštevajo. Formula za izračun skupnega upora:

Vzporedna povezava - Vzporedni krog

Z vzporednim priključkom se enaka napetost napaja na vsakega porabnika, vendar bo tok skozi vsakega odjemalcev, če je njihov upor drugačen, drugačen.

Ohmov zakon za vzporedni tokokrog, sestavljen iz treh porabnikov, bo izgledal tako:

Pri vzporedni povezavi bo skupni upor vezja vedno manjši od vrednosti najmanjšega posameznega upora. Ali pa pravijo, da bo "odpor manjši kot najmanj."

Skupna odpornost vezja, ki ga sestavljata dva porabnika, vzporedno priključena:

Skupna odpornost vezja, sestavljenega iz treh porabnikov, vzporedno priključenih:

Pri večjem številu potrošnikov izračun temelji na dejstvu, da se z vzporednim priključkom prevodnost (vzajemnost upora) izračuna kot vsota prevodnosti vsakega porabnika.

Električna energija

Moč je fizična količina, ki označuje hitrost prenosa ali pretvorbe električne energije. Moč se izračuna po naslednji formuli:

Tako lahko s pomočjo napetosti vira in merjenja porabe toka določimo moč, ki jo porabi naprava. In obratno, s poznavanjem moči naprave in omrežne napetosti lahko določimo količino porabljenega toka. Takšni izračuni so včasih potrebni. Na primer, varovalke ali odklopniki se uporabljajo za zaščito električnih aparatov. Če želite izbrati pravo zaščitno napravo, morate vedeti trenutno porabo. Varovalke, ki se uporabljajo v gospodinjskih aparatih, so običajno popravljive in dovolj, da jih obnovimo

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, diplomanti, mladi znanstveniki, ki v svojem študiju in delu uporabljajo bazo znanja, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

MINISTRSTVO ZA IZOBRAŽEVANJE REPUBLIKE BELORUSIJE

Oddelek za naravoslovje

izvleček

Ohmov zakon

Narejeno v:

Ivanov M.A.

Uvod

1. Splošni pogled na Ohmov zakon

2. Zgodovina odkritja Ohmovega zakona, kratka biografija znanstvenika

3. Vrste Ohmovih zakonov

4. Prve študije upora prevodnikov

5. Električne meritve

Zaključek

Literatura, drugi viri informacij

Uvod

Pojave, povezane z elektriko, smo videli v starodavni Kitajski, Indiji in stari Grčiji nekaj stoletij pred začetkom naše dobe. Okrog leta 600 pred našim štetjem je po ohranjenih legendah starogrški filozof Thales iz Mileta poznal lastnost jantarja, nabrekanega na volno, da je privabljal lahke predmete. Mimogrede, stari Grki so besedo imenovali jantarja. Iz njega je prišla tudi beseda "elektrika". Grki pa so samo opazovali pojave elektrike, vendar niso znali razložiti.

19. stoletje je bilo polno odkritij, povezanih z elektriko. Eno odkritje je v nekaj desetletjih povzročilo celo verigo odkritij. Električna energija iz predmeta raziskovanja se je začela spreminjati v blago. Začela se je s široko uvedbo na različnih področjih proizvodnje. Izumili in ustvarili so elektromotorje, generatorje, telefon, telegraf, radio. Začne se uvajanje električne energije v medicino.

Napetost, tok in upor so fizikalne veličine, ki označujejo pojave, ki se pojavljajo v električnih vezjih. Te vrednosti so med seboj povezane. To povezavo je najprej preučil nemški fizik 0m. Ohmov zakon je bil odkrit leta 1826.

1. Splošni pogled na Ohmov zakon

Ohmov zakon je:   Moč toka v odseku vezja je neposredno sorazmerna z napetostjo v tem odseku (za dani upor) in obratno sorazmerna z upornostjo odseka (za dano napetost): I \u003d U / R, iz formule izhaja, da je U \u003d IChR in R \u003d U / I. Ker je Ker upor tega prevodnika ni odvisen od napetosti ali jakosti toka, je treba zadnjo formulo prebrati na naslednji način: upor tega prevodnika je enak razmerju napetosti na njegovih koncih in jakosti toka, ki teče skozi njega. V električnih tokokrogih so najpogosteje vodniki (porabniki električne energije) povezani zaporedno (na primer žarnice v božičnih lučkah) in vzporedno (na primer domače električne naprave).

Pri zaporedni povezavi je trenutna jakost v obeh vodnikih (žarnicah) enaka: I \u003d I1 \u003d I2, napetost na koncih obravnavanega odseka vezja je vsota napetosti na prvi in \u200b\u200bdrugi žarnici: U \u003d U1 + U2. Skupna odpornost mesta je enaka vsoti upora žarnic R \u003d R1 + R2.

Ko so uporovniki vzporedno priključeni, je napetost na odseku tokokroga in na koncih uporov enaka: U \u003d U1 \u003d U2. jakost toka v nerazvejenem delu vezja je enaka vsoti tokov v posameznih uporih: I \u003d I1 + I2. Skupna upornost odseka je manjša od upora vsakega upora.

Če so upori uporov enaki (R1 \u003d R2), potem je skupni upor odseka Če so trije ali več uporov povezani vzporedno z vezjem, potem je skupni upor lahko -

najdemo s formulo: 1 / R \u003d 1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / RN. Vzporedno so povezani tudi omrežni odjemalci, ki so ocenjeni za napetost, ki je enaka omrežni napetosti.

Ohmov zakon torej vzpostavlja razmerje med trenutno močjo jaz   v prevodniku in potencialna razlika (napetost) U   med dvema fiksnima točkama (odseki) tega prevodnika:

Koeficient sorazmernosti R, odvisno od geometrijskih in električnih lastnosti prevodnika in temperature se imenuje ohmični upor ali preprosto upor določenega odseka prevodnika.

2. Zgodovina odkritja Ohmovega zakona, kratka biografija znanstvenika

Georg Simon Om se je rodil 16. marca 1787 v Erlangenu v družini dednega ključavničarja. Georg je po diplomi vstopil v mestno gimnazijo. Univerzo je nadzirala gimnazija Erlangen. Razrede na gimnaziji so poučevali štirje profesorji. Georg je po končani srednji šoli spomladi 1805 začel študirati matematiko, fiziko in filozofijo na Filozofski fakulteti Univerze v Erlangenu.

Po študiju tri semestre je sprejel povabilo na mesto učitelja matematike na zasebni šoli v švicarskem mestu Gotstadt.

Leta 1811 se je vrnil v Erlangen, diplomiral na univerzi in doktoriral. Takoj po diplomi so mu ponudili mesto zasebnega docenta oddelka za matematiko iste univerze.

Leta 1812 je bil Om imenovan za učitelja matematike in fizike na šoli v Bambergu. Leta 1817 je objavil svoje prvo tiskano delo o učni metodi, "Najbolj optimalen način poučevanja geometrije v pripravljalnih razredih." Om se je lotil raziskovanja električne energije. Ohm je postavil temelje za Coulombovo torzijsko tehtnico v središču njegovega električnega števca. Ohm je rezultate svoje raziskave formaliziral v obliki članka z naslovom "Predhodno poročilo o zakonu, s katerim kovine izvajajo kontaktno elektriko." Članek je bil objavljen leta 1825 v reviji Physics and Chemistry, ki jo je objavil Schweiger. Vendar se je izraz, ki ga je Om našel in objavil, izkazal za napačen, kar je bil eden od razlogov za njegovo dolgotrajno nepriznavanje. Ob upoštevanju vseh previdnostnih ukrepov in vnaprej odpravljenih vseh domnevnih virov napak, je Ohm nadaljeval z novimi meritvami.

Objavljen je njegov znameniti članek "Opredelitev zakona, po katerem kovine vodijo kontaktno elektriko, skupaj z osnutkom teorije voltaičnega aparata in Schweiggerjevim animatorjem", ki je bil objavljen leta 1826 v Journal of Physics and Chemistry.

Maja 1827, "Teoretične raziskave električnih vezij", z obsegom 245 strani, ki so zdaj vsebovale Ohmove teoretične premisleke o električnih vezjih. V tem delu je znanstvenik predlagal karakterizacijo električnih lastnosti prevodnika po njegovi upornosti in ta izraz uvedel v znanstveno uporabo. Ohm je našel enostavnejšo formulo zakona sekcije električnega tokokroga, ki ne vsebuje EMF: "Velikost toka v galvanskem vezju je neposredno sorazmerna z vsoto vseh napetosti in obratno sorazmerna z vsoto zmanjšanih dolžin. Skupna zmanjšana dolžina je določena kot vsota vseh posameznih zmanjšanih dolžin za homogene odseke, ki imajo različna prevodnost in različen prerez. "

Leta 1829 se je pojavil njegov članek "Eksperimentalna študija dela elektromagnetnega množitelja", v katerem so bili postavljeni temelji teorije električnih merilnih instrumentov. Tu je Ohm predlagal odporno enoto, za katero je izbral upornost bakrene žice dolge 1 stopalo in preseka 1 kvadratne črte.

Leta 1830 se pojavi nova študija Ohma "Poskus ustvarjanja približne teorije o unipolarni prevodnosti". Šele leta 1841 so Ohmovo delo prevedli v angleščino, leta 1847 - v italijanščino, leta 1860 - v francoščino.

16. februarja 1833, sedem let po objavi članka, v katerem je bilo objavljeno njegovo odkritje, je Omu ponudil mesto profesorja fizike na novo organizirani Politehniški šoli v Nürnbergu. Znanstvenik začne raziskovati na področju akustike. Ohm je rezultate svojih akustičnih raziskav formuliral v obliki zakona, ki je pozneje postal znan kot Ohmov akustični zakon.

Pred vsemi tujimi znanstveniki sta Ohmov zakon priznala ruska fizika Lenz in Jacobi. Pomagali so pri njegovem mednarodnem priznanju. Kraljevsko društvo v Londonu je 5. maja 1842 z udeležbo ruskih fizikov podelilo Om zlato medaljo in ga izvolilo za svojega člana.

Leta 1845 je bil izvoljen za rednega člana Bavarske akademije znanosti. Leta 1849 je bil znanstvenik povabljen na univerzo v Münchnu kot izreden profesor. Istega leta je bil imenovan za vodjo državnega zbora fizikalnih in matematičnih naprav s sočasnimi predavanji fizike in matematike. Leta 1852 je Om dobil mesto rednega profesorja. Om je umrl 6. julija 1854. Leta 1881 so znanstveniki na elektrotehniškem kongresu v Parizu soglasno potrdili ime odporne enote - 1 Ohm.

3. Vrste Ohmovih zakonov

Obstaja več vrst Ohmovega zakona.

Ohmov zakon za homogeni odsek verige   (ki ne vsebuje vira toka): tok v prevodniku je sorazmeren z napetostjo napetosti in obratno sorazmeren z uporom prevodnika:

Ohmov zakon za celotno verigo - tok v tokokrogu je sorazmeren z EMF, ki deluje v tokokrogu, in obratno sorazmeren z vsoto upornosti vezja in notranjega upora vira.

kjer sem trenutna moč

E - elektromotorna sila

R je zunanja upornost vezja (tj. Upornost

del vezja, ki je zunaj vira EMF)

EMF je delo zunanjih sil (to je sil neelektričnega izvora) pri premikanju naboja v tokokrogu, povezanem z velikostjo tega naboja.

Enote:

EMF - Volti

Tok - amperi

Odpornosti (R in r) - Ohmi

Z uporabo osnovnega zakona električnega tokokroga (Ohmov zakon) je mogoče razložiti številne naravne pojave, ki se na prvi pogled zdijo skrivnostni in paradoksalni. Na primer, vsi vemo, da je vsak človeški stik z živimi električnimi žicami smrtonosen. Samo en dotik pretrgane žice visokonapetostnega voda lahko z električnim tokom ubije človeka ali živali. Toda hkrati nenehno vidimo, kako ptice mirno sedijo na visokonapetostnih napajalnih žicah in nič ne ogroža življenja teh živih bitij. Kako najti razlago za tak paradoks?

Toda ta pojav je razložen precej preprosto, če si predstavljate, da je ptica na električni žici eden od odsekov električnega omrežja, odpornost drugega je veliko višja od upora drugega odseka istega vezja (to je majhna vrzel med nogami ptice). Posledično bo električni tok, ki deluje na prvi odsek vezja, torej na telo ptice, zanj popolnoma varen. Popolna varnost pa ji je zagotovljena le v stiku z mestom visokonapetostne žice. Če pa se samo ptica, ki sedi na daljnovodu, dotakne žice ali kljuna s krilom ali katerim koli predmetom, ki se nahaja blizu žice (na primer telegrafski drog), potem ptica neizogibno umre. Konec koncev je steber neposredno povezan z zemljo in tok električnih nabojev, ki prehaja na telo ptice, ga je sposoben takoj ubiti, hitro se premakne proti zemlji. Na žalost zaradi tega v mestih umre veliko ptic.

Da bi zaščitili ptice pred škodljivimi vplivi električne energije, so tuji znanstveniki razvili posebne naprave - perlice za ptice, izolirane pred električnim tokom. Takšne naprave so bile nameščene na visokonapetostnih daljnovodih. Ptice, ki se prilegajo na osamljenega ostreža, se lahko brez ključa, dotikajo žic, drogov ali nosilcev s kljunom, krili ali repom. Površina zgornjega, tako imenovanega stratum corneum človeške kože ima največjo odpornost. Odpornost suhe in nepoškodovane kože lahko doseže 40.000 - 100.000 ohmov. Stratum corneum je zelo nepomemben, le 0,05 - 0,2 mm. in se zlahka prebije z napetostjo 250 V. V tem primeru se upor zmanjša za stokrat in pade prej, kolikor daljši tok deluje na človeško telo. Dramatično do 800 - 1000 Ohmov zmanjšajo odpornost človeškega telesa, prekomerno potenje kože, prekomerno delo, živčno vznemirjenje, zastrupitve. To pojasnjuje, da včasih tudi majhna napetost lahko povzroči električni udar. Če je na primer odpornost človeškega telesa 700 Ohmov, bo nevarna napetost le 35 V. Zato električarji na primer uporabljajo celo 36-voltno izolacijsko zaščitno opremo - gumijaste rokavice ali instrument z izoliranimi ročaji.

Ohmov zakon je videti tako preprost, da so težave, ki jih je bilo treba premagati, pri sprejemanju tega spregledane in pozabljene. Ohmovega zakona ni enostavno preveriti in ga ni mogoče razumeti kot očitno resnico; v resnici pri mnogih materialih ni zadovoljen.

Kakšne so potem te težave? Ali ni mogoče preveriti, kaj daje spremembo števila elementov voltaičnega stolpca in določiti tok za različno število elementov?

Dejstvo je, da ko vzamemo različno število elementov, spremenimo celotno verigo, ker dodatni elementi imajo dodatno odpornost. Zato morate poiskati način, kako spremeniti napetost brez spreminjanja same baterije. Poleg tega različno velik tok segreva žico, dokler temperatura ne doseže temperature, ta učinek pa lahko vpliva tudi na trenutno moč. Om (1787-1854) je te težave premagal tako, da je izkoristil fenomen termoelektričnosti, ki ga je leta 1822 odkril Seebeck (1770-1831).

Ohm je tako pokazal, da je tok sorazmeren napetosti in obratno sorazmeren z impedanco vezja. To je bil preprost rezultat za zapleten eksperiment. Tako bi se nam vsaj zdaj moralo zdeti.

Ohmovi sodobniki, zlasti njegovi rojaki, so razmišljali drugače: morda je ravno njihova preprostost vzbudila sum. Om se je soočal s težavami v karieri, čutil je potrebo; Om je še posebej potlačil dejstvo, da njegova dela niso bila prepoznana. Če gre za zasluge Velike Britanije, zlasti kraljeve družbe, je treba povedati, da je Omovo delo tam dobilo zasluženo priznanje. Om je eden tistih velikih ljudi, katerih imena so pogosto napisana z majhno črko: ime "om" je bilo dodeljeno enoti upora.

4. Prve študije upora prevodnikov

Kaj je dirigent? To je čisto pasivna komponenta električnega tokokroga, so odgovorili prvi raziskovalci. Vključiti se v njegovo raziskovanje pomeni preprosto loviti možgane na nepotrebne uganke, ker le trenutni vir je aktivni element.

Ta pogled na stvari nam razloži, zakaj so znanstveniki vsaj do leta 1840 pokazali malo zanimanja za nekaj del, ki so bila opravljena v tej smeri.

Torej je na drugem kongresu italijanskih znanstvenikov, ki je bil leta 1840 v Torinu (prvi se je srečal v Pisi leta 1839 in celo dobil nekaj političnega pomena), v razpravi o poročilu, ki ga je predstavil Marianini, De la Rive trdil, da je prevodnost večine tekočin ni absolutna, "ampak je relativno in se spreminja s spremembo trenutne jakosti." Toda Ohmov zakon je bil objavljen pred 15 leti!

Med redkimi znanstveniki, ki so se po izumu galvanometra prvi začeli ukvarjati s prevodnostjo prevodnikov, je bil tudi Stefano Marianini (1790-1866).

Do svojega odkritja je prišel po naključju in preučil napetost baterij. Opozoril je, da se s povečanjem števila elementov volt stolpca elektromagnetni učinek na puščici ne opazno poveča. Marianini je takoj pomislil, da je vsak volt element ovira pri prehodu toka. Naredil je eksperimente s pari "aktivni" in "neaktivni" (torej sestavljeni iz dveh bakrenih plošč, ločenih z mokrim tesnilom) in eksperimentalno ugotovil razmerje, v katerem bo sodobni bralec prepoznal poseben primer Ohmovega zakona, ko upor zunanjega tokokroga ni sprejet pozornosti, kot je bilo to v izkušnji Marianinija.

Georg Simon Om (1789-1854) je priznal zasluge Marianinija, čeprav njegova dela Omu niso nudila neposredne pomoči pri delu. Om je v svojih študijah navdihnil z delom (Analitična teorija toplote, Pariz, 1822) Jeana Baptisteja Fourierja (1768–1830), enega najpomembnejših znanstvenih del vseh časov, ki je med matematiki in fiziki zelo hitro pridobil slavo in ugled tisti čas. Omu je prišel na idejo, da je mehanizem "toplotnega toka", o katerem govori Fourier, mogoče primerjati z električnim tokom v prevodniku. In tako kot v Fourierjevi teoriji se toplotni tok med dvema telesoma ali med dvema točkama istega telesa razloži s temperaturno razliko, tako kot Ohm razloži razliko v "elektroskopskih silah" na dveh točkah prevodnika, pojav električnega toka med njima.

Ob upoštevanju te analogije je Ohm začel svoje eksperimentalne študije z določanjem relativne prevodnosti različnih prevodnikov. Z uporabo metode, ki je zdaj postala klasična, je med dvema točkama vezja zaporedno povezoval tanke vodnike iz različnih materialov enakega premera in spreminjal njihovo dolžino, tako da je bila določena količina toka. Prvi rezultati, ki jih je danes uspel doseči, se zdijo skromni. ohm zakon električni galvanometer

Zgodovinarji so na primer presenečeni nad dejstvom, da ima srebro po Ohmovih meritvah manjšo prevodnost kot baker in zlato in s sprejemljivo sprejemljivostjo razlage, ki jo je pozneje dal sam Ohm, po kateri je bil poskus izveden s srebrno žico, prevlečeno s plastjo olja, in to zavajalo natančno vrednost premer.

Takrat je bilo med poskusi veliko virov napak (nezadostna čistost kovine, težave pri umerjanju žice, težave pri natančnih meritvah itd.). Najpomembnejši vir napak je bila polarizacija baterij. Trajni (kemični) elementi še niso bili znani, zato se je v času, potrebnem za meritve, elektromotorna sila elementa močno spremenila. Ravno ti razlogi so povzročili napake, ki so Ohma pripeljale do zaključka svojih eksperimentov o logaritmičnem zakonu odvisnosti jakosti toka od upora prevodnika, povezanega med dvema točkama vezja. Po objavi prvega članka mu je Oma Poggendorf svetovala, naj opusti kemične elemente in uporabi termoelement z bakrenim bizmutom, ki ga je Seebeck uvedel tik pred tem.

Ohm je upošteval ta nasvet in ponovil svoje poskuse, sestavil enoto s termoelektrično baterijo, v zunanjem krogu katere je bilo zaporedno povezanih osem bakrenih žic istega premera, vendar različnih dolžin. Tok je meril z nekakšno torzijsko tehtnico, ki jo je oblikovala magnetna igla, obešena na kovinski navoj. Ko jo je tok, vzporeden puščici, odvrnil, je Ohm zasukal nit, na kateri je bila obešena, dokler puščica ni bila v svojem normalnem položaju;

tok je veljal za sorazmerno s kotom, pod katerim je bila nit zvita. Ohm je zaključil, da lahko rezultate poskusov, izvedenih z osmimi različnimi žicami, "zelo dobro izrazimo z enačbo

pri čemer X pomeni jakost magnetnega delovanja prevodnika, katerega dolžina je x, a in b sta konstanti, odvisno od vznemirljive sile in odpornosti drugih delov vezja.

Pogoji poskusa so se spremenili: uporov in termoelektričnih parov smo zamenjali, vendar so bili rezultati še vedno zreducirani na zgornjo formulo, ki zelo preprosto preide na dobro znano, če X nadomestimo s tokom, a z elektromotorno silo in b + x na skupno upornost vezja.

Ohm je s to formulo uporabil za preučevanje delovanja množitelja Schweiger na odklon puščice in za preučevanje toka, ki teče v zunanjem vezju baterije celic, odvisno od tega, kako so povezane - zaporedno ali vzporedno. Tako pojasnjuje (kot se zdaj dogaja v učbenikih), kaj določa zunanji tok akumulatorja, vprašanje, ki je bilo za prve raziskovalce precej temačno. Om je upal, da mu bo njegovo eksperimentalno delo odprlo pot do univerze, ki si jo je tako želel. Vendar pa so članki ostali neopaženi. Nato je zapustil mesto učitelja v kölnski gimnaziji in odšel v Berlin, da bi teoretično dojel rezultate. Leta 1827 je v Berlinu objavil svoje glavno delo Die galvanische Kette, mathe-matisch bearbeitet (galvansko vezje se je razvilo matematično).

Ta teorija, v razvoj katere se je zgledovala, kot smo že nakazali, Fourierjeva analitična teorija toplote, uvaja koncepte in natančne definicije elektromotorne sile oziroma "elektroskopske sile", kot se imenuje Ohm, prevodnost (Starke der Leitung) in jakost toka. Kot izraz zakona, ki ga je izbral v različni obliki, ki so ga dali sodobni avtorji, Ohm piše v omejenih količinah za posebne primere specifičnih električnih tokokrogov, med katerimi je še posebej pomemben termoelektrični tokokrog. Na podlagi tega oblikuje dobro znane zakone spreminjanja električne napetosti vzdolž vezja.

Toda Ohmove teoretične študije so prav tako ostale neopažene in če je kdo pisal o njih, je šlo samo za zasmehovanje "boleče fantazije, katere edini namen je želja, da se prikrajša dostojanstvo narave." In šele približno deset let pozneje so njegova briljantna dela postopoma začela dobivati \u200b\u200bpriznanje: v

Nemčijo so pohvalili Poggendorf in Fechner, v Rusiji - Lenz, v Angliji - Wheatstone, v Ameriki - Henry, v Italiji - Matteucci.

Skupaj s poskusi Ohma v Franciji je svoje eksperimente vodil A. Becquerel, v Angliji pa - Barlow. Poskusi prvega so še posebej izjemni z uvedbo diferencialnega galvanometra z dvojnim navijanjem okvirja in uporabo merilne metode "nič". Barlowovi poskusi so vredni omembe, ker so eksperimentalno potrdili konstantnost trenutne jakosti v krogu. Ta zaključek je leta 1831 preizkusil in razdelil na notranji akumulatorski tok Fechner, leta 1851 povzel Rudolf Kolrausch

(180E - 1858) na tekočih vodnikih, nato pa ponovno potrjeno s temeljitimi poskusi Gustava Needmana (1826-1899).

5. Električne meritve

Becquerel je za primerjavo električnih uporov uporabil diferencialni galvanometer. Na podlagi svojih raziskav je formuliral že znani zakon odvisnosti upora prevodnika od njegove dolžine in preseka. Ta dela je nadaljeval Pouillet in jih opisal v naslednjih izdajah svojega znamenitega "Elements de

physique Experentale ”(“ Osnove eksperimentalne fizike ”), prva izdaja se je pojavila leta 1827. Odpornost je bila določena s primerjalno metodo.

Že leta 1825 je Marianini pokazal, da se v razvejanih tokokrogih električni tok porazdeli po vseh prevodnikih, ne glede na to, iz katerega materiala so izdelani, v nasprotju z izjavo Volta, ki je verjel, da če eno vejo vezja tvori kovinski prevodnik, ostalo pa tekočino, potem mora ves tok preiti skozi kovinski prevodnik. Arago in Pouillet sta popularizirala opažanja Marianinija v Franciji. Še ne poznajo Ohmovega zakona, je Pourier leta 1837 uporabil ta opažanja in Becquerelove zakone, da bi pokazal, da je prevodnost tokokroga enakovredna dvema

razvejane verige, ki je enaka vsoti prevodnosti obeh verig. Pourier je s tem delom začel raziskovanje razvejanih verig. Pouye jim je določil več pogojev,

ki so še živi, \u200b\u200bin nekateri posebni zakoni, ki jih je Kirchhoff leta 1845 povzel v svojih znamenitih "načelih" ..

Največji zagon za izvajanje električnih meritev, zlasti meritev upora, so dale večje potrebe po tehnologiji in najprej težave, ki so nastale s pojavom električnega telegrafa. Prvič se je ideja o uporabi električne energije za prenos signalov na daljavo rodila v XVIII. Volta je opisal telegrafski projekt, Ampère pa je leta 1820 predlagal uporabo elektromagnetnih pojavov za prenos signalov. Zamisel o Amferju so ubrali mnogi znanstveniki in tehniki: leta 1833 sta Gauss in Weber v Göttingenu zgradila preprosto telegrafsko linijo, ki je povezovala astronomski observatorij in fizikalni laboratorij. Toda telegraf je dobil praktično prijavo po zaslugi Američana Samuela Morseja (1791-1872), ki je leta 1832 imel dobro idejo o ustvarjanju telegrafske abecede, sestavljene iz samo dveh znakov. Po številnih Morsejevih poskusih je leta 1835 končno na zasebni način sestavil prvi surov model telegrafa na newyorški univerzi. Leta 1839 poskus

meja med Washingtonom in Baltimorejem in leta 1844 je nastalo prvo ameriško podjetje, ki je tržilo nov izum, ki ga je organiziral Morse. To je bila tudi prva praktična uporaba rezultatov znanstvenih raziskav na področju električne energije.

V Angliji je študij in izboljšanje telegrafa prevzel Charles Wheatstone (1802-1875), nekdanji mojster izdelovanja glasbil. Razumevanje pomena

wheatstone meritve, Wheatstone je začel iskati najpreprostejše in najbolj natančne metode za takšne meritve. Primerjalna metoda, ki je bila takrat v uporabi, je, kot smo videli, dala nezanesljive rezultate, predvsem zaradi pomanjkanja stabilnih virov energije. Wheatstone je že leta 1840 našel metodo merjenja upora, ne glede na konstantnost elektromotorne sile, in svojo napravo pokazal Jacobiju. Vendar pa se je članek, v katerem je opisana ta naprava in ki ga lahko imenujemo prvo delo na področju elektrotehnike, pojavil šele leta 1843. Ta članek opisuje znameniti "most", ki je bil nato imenovan po Wheatstoneu. Pravzaprav je bila takšna naprava opisana -

že leta 1833 Gunther Christie in neodvisno od njega leta 1840 Marianini; oba sta predlagala metodo redukcije na nič, vendar so njihove teoretične razlage, v katerih Ohmov zakon ni bil upoštevan, pustil veliko želenega.

Wheatstone je bil ljubitelj Om in je zelo dobro poznal njegov zakon, zato se teorija o "Wheatstone mostu" ni razlikovala od tiste, ki je bila dana v učbenikih. Poleg tega je Whitston, da bi hitro in priročno spremenil upor ene strani mostu, da bi dosegel ničelno jakost toka v galvanometru, vključenem v diagonalno roko mostu, zgradil tri vrste reostatov (sam je to besedo predlagal

analogije z "reophorom", ki ga je uvedel Ampère, v imitaciji katerega je Pekle skoval tudi izraz "reometer"). Prvo vrsto reostata s premičnim nosilcem, ki je bil uporabljen zdaj, je ustvaril Wheatstone po analogiji s podobno napravo, ki jo je uporabil Jacobi leta 1841. Druga vrsta reostata je bila v obliki lesenega valja, okoli katerega je bil navit del žice, povezane v vezje, ki se je zlahka odvijal iz lesenega valja na bronu. Tretja vrsta reostata je bila podobna "shrambi odpornosti", ki jo je imel Ernst

Werner Siemens (1816-1892), znanstvenik in industrialec, se je leta 1860 izboljšal in razširil. Wheatstone most je omogočil merjenje elektromotornih sil in uporov.

Za oblikovanje podvodnega telegrafa, morda celo več kot zračnega telegrafa, je bil potreben razvoj električnih merilnih metod. Poskusi s podvodnim telegrafom so se začeli leta 1837, ena prvih težav, ki jih je bilo treba rešiti, je bilo določanje trenutne hitrosti širjenja. Že leta 1834 je Wheatstone uporabljal vrtljiva ogledala, kot smo že omenili v pogl. 8, je opravil prve meritve te hitrosti, vendar so rezultati, ki jih je dobil, nasprotovali rezultatom Latimerja Clarka, slednji pa po novem ni ustrezal kasnejšim raziskavam drugih znanstvenikov.

Leta 1855 je William Thomson (ki je pozneje prejel naziv lorda Kelvina) razložil razlog za vse te razlike. Po Thomsonu trenutna hitrost v prevodniku nima določene vrednosti. Tako kot je hitrost širjenja toplote v palici odvisna od materiala, je tudi hitrost toka v prevodniku odvisna od produkta njegove upornosti in električne kapacitivnosti. Po tej svoji teoriji, ki je bila v njegovih "" časih

thomson je bil izpostavljen hudim kritikam in se ukvarjal s težavami, povezanimi s podvodnim telegrafom.

Prvi čezatlantski kabel, ki je povezoval Anglijo in Ameriko, je deloval približno mesec dni, a se je nato poslabšal. Thomson je izračunal nov kabel, opravil številne meritve upora in kapacitivnosti, prišel je do novih oddajnih naprav, med katerimi je treba omeniti astatični odsevni galvanometer, ki ga je nadomestil "sifon snemalnik" lastnega izuma. Končno je leta 1866 nov čezatlantski kabel uspešno začel veljati. Nastanek tega prvega velikega električnega objekta je spremljal razvoj sistema enot električnih in magnetnih meritev.

Osnovo elektromagnetne metrike je postavil Karl Friedrich Gauss (1777-1855) v svojem znamenitem članku "Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata" ("Obseg moči zemeljskega magnetizma v absolutnih merilih"), objavljenega leta 1832. Gauss je opozoril, da magnetne enote med seboj niso združljive

vsaj v večini, zato je predlagal sistem absolutnih enot, ki temelji na treh osnovnih enotah mehanike: sekunda (enota časa), milimeter (enota dolžine) in miligram (enota mase). Skozi njih je izrazil vse druge fizične enote in izoblikoval številne merilne instrumente, zlasti magnetometer za merjenje v absolutnih enotah zemeljskega magnetizma. Gaussovo delo je nadaljeval Weber, ki je zgradil veliko svojih naprav in naprav, ki jih je zamislil Gauss. Postopoma, zlasti po zaslugi Maxwellovega dela, opravljenega v posebni komisiji za meritve, ki jo je ustanovilo Britansko združenje, ki je letna poročila izdala od leta 1861 do 1867, se je pojavila ideja o oblikovanju enotnih sistemov ukrepov, zlasti sistema elektromagnetnih in elektrostatičnih ukrepov.

Misli o ustvarjanju takšnih absolutnih sistemov enot so bile podrobno opisane v zgodovinskem poročilu za leto 1873 druge komisije britanskega združenja. Mednarodni kongres, ki je bil leta 1881 sklican v Parizu, je prvič ustanovil mednarodne merske enote in vsakemu dodelil ime v čast nekega velikega fizika. Večina teh imen je še vedno ohranjenih: volti, ohmi, ampere, jouli itd. Po

Številni vzponi in padci so leta 1935 uvedli mednarodni sistem Georgi ali MKSQ, ki za glavne enote vzame meter, kilogram maso, sekundo in ohm.

"Sistemi" enot so povezani z "dimenzijskimi formulami", ki jih je prvi uporabil Fourier v svoji analitični teoriji toplote (1822), razširil pa jih je Maxwell, ki je v njih uveljavil notacijo. Meroslovje prejšnjega stoletja, ki je temeljilo na želji po razlagi vseh pojavov s pomočjo mehanskih modelov, je pripisalo velik pomen formulam dimenzij, v katerih je želela videti nič več in nič manj ključnega pomena skrivnosti narave. Hkrati so bile podane številne izjave skoraj dogmatične narave. Torej, skoraj obvezna dogma je bila zahteva, da so bile osnovne količine zagotovo tri. Toda proti koncu stoletja so se začeli zavedati, da so dimenzijske formule čista konvencija, zaradi česar je zanimanje za dimenzijske teorije začelo postopoma upadati.

Zaključek

E. Lommel, profesor fizike na univerzi v Münchnu, je ob odprtju spomenika znanstveniku leta 1895 dobro spregovoril o pomenu Omove raziskave:

"Ohmovo odkritje je bila svetla bakla, osvetljevala je območje elektrike, ki je bilo pred njim zagrnjeno v temo. Ohm je pokazal edino pravo pot skozi neprehoden gozd nejasnih dejstev. Izjemne uspehe v razvoju elektrotehnike, ki smo jih v zadnjih desetletjih presenečeno opazovali, je bilo mogoče doseči le na podlagi odkritja Om. Samo tisti, ki je sposoben prevladati nad silami narave in jih nadzirati, ki zna razvozlati naravne zakone, je Om iztrgal iz narave, ki jo je tako dolgo skrival in jo dal v roke sodobnikom. "

Seznam uporabljenih virov

Dorfman Y. G. Svetovna zgodovina fizike. M., 1979 Ohm G. Opredelitev zakona, po katerem kovine izvajajo kontaktno elektriko. - V knjigi: Klasika fizikalne znanosti. M., 1989

Enciklopedija Sto ljudi. Kar je spremenilo svet. Ohm.

Prohorov A.M. Fizikalno enciklopedični slovar,M., 1983

Orir J. Fizika, T. 2.M., 1981

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

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

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

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Zgodba o odkritju Isaaca Newtona o "zakonu univerzalne gravitacije", dogodki pred tem odkritjem. Bistvo in meje uporabe zakona. Oblikovanje Keplerjevih zakonov in njihova uporaba pri gibanju planetov, njihovih naravnih in umetnih satelitov.

predstavitev dodana 25.07.2010


Študija gibanja telesa pod delovanjem stalne sile. Harmonična oscilatorna enačba Opis nihanja matematičnega nihala. Gibanje planetov okoli sonca. Rešitev diferencialne enačbe. Uporaba Keplerjevega zakona, Newtonovega drugega zakona.

izvleček, dodano 24.08.2015


Zgodovina odkritja zakona gravitacije. Johannes Kepler kot eden odkrivalcev zakona gibanja planetov okoli sonca. Bistvo in značilnosti eksperimenta Cavendish. Analiza teorije medsebojnega privlačenja. Glavne meje uporabe zakona.

predstavitev dodana 29.03.2011


Preučeval je "Arhimedov zakon", izvajal poskuse za določitev arhimedove sile. Izpeljava formul za iskanje mase izpodrinjene tekočine in izračun gostote. Uporaba "Arhimedovega zakona" za tekočine in pline. Metodski razvoj lekcije o tej temi.

povzetek lekcije, dodano 27.09.2010


Biografski podatki o Newtonu - velikem angleškem fiziku, matematiki in astronomu, njegovih delih. Raziskave in odkritja znanstvenika, poskusi optike in teorije barv. Newtonov prvi zaključek je hitrost zvoka v plinu, ki temelji na zakonu Boyle-Marriott.

predstavitev, dodano 26.08.2015


Preučevanje vzrokov magnetnih anomalij. Metode za določanje vodoravne komponente zemeljskega magnetnega polja. Uporaba zakona Bio-Savara-Laplace. Določitev vzroka vrtenja puščice po nanašanju napetosti na tangentno tuljavo galvanometra.

testno delo, dodano 25.06.2015


Opis osnovnih zakonitosti Newtona. Značilnost prvega zakona o ohranitvi počitka ali enakomernega gibanja s strani telesa med kompenziranimi dejanji drugih organov na njem. Načela zakona pospeševanja telesa. Značilnosti inercialnih referenčnih sistemov.

predstavitev dodana 16.12.2014


Zakoni gibanja planetov Kepler, njihov kratek opis. Zgodovina odkritja zakona univerzalne gravitacije I. Newton. Poskusi oblikovanja modela vesolja. Gibanje teles pod vplivom gravitacije. Gravitacijske sile privlačnosti. Umetni zemeljski sateliti.

izvleček, dodano 25. julija 2010


Preverjanje veljavnosti razmerij pri vzporedni povezavi uporov in prvi Kirchhoffov zakon. Značilnosti odpornosti sprejemnikov. Metodologija za izračun napetosti in toka za različne spojine. Bistvo Ohmovega zakona za spletno mesto in za celotno verigo.

laboratorijsko delo, dodano 01.12.2010


Temeljne interakcije v naravi. Interakcija električnih nabojev. Lastnosti električnega naboja. Zakon ohranjanja električnega naboja. Formulacija zakona Coulomb. Vektorska oblika in fizični pomen Kulomovega zakona. Načelo superpozicije.

Pravijo: "Ne poznam Ohmovega zakona - sedi doma." Pa ugotovimo (spomnimo se), kakšen zakon je to, in pogumno pojdimo na sprehod.

Osnovni pojmi Ohmovega zakona

Kako razumeti Ohmov zakon? Morate samo ugotoviti, kaj je v njeni definiciji. In začeli bi z določitvijo trenutne jakosti, napetosti in upora.

Amperaža I

Pustite tok v nekem prevodniku. Se pravi, da pride do usmerjenega gibanja nabitih delcev - to so na primer elektroni. Vsak elektron ima osnovni električni naboj (e \u003d -1.60217662 × 10 -19 Coulomb). V tem primeru bo skozi neko površino skozi določeno časovno obdobje skozi površino prešel specifični električni naboj, ki je enak vsoti vseh nabojev tekočih elektronov.

Razmerje naboja in časa imenujemo jakost toka. Večji kot naboj v določenem času poteka skozi prevodnik, večja je trenutna jakost. Tok se meri v Ampera.

Napetost U ali potencialna razlika

Prav to je tisto, zaradi česar se elektroni premikajo. Električni potencial označuje sposobnost polja za opravljanje del pri prenosu naboja z ene točke na drugo. Torej, med dvema točkama prevodnika obstaja potencialna razlika, električno polje pa opravlja delo naboja.

Fizikalna količina, enaka delu učinkovitega električnega polja med prenosom električnega naboja, se imenuje napetost. Izmerjeno v Volti. Eno Volt   Je napetost, ki se ob polnjenju premakne na 1 Cl   opravlja dela enaka 1 Joule.

Odpornost r

Tok, kot veste, teče v prevodniku. Naj bo to nekakšna žica. Ko se gibajo skozi žico pod vplivom polja, elektroni trčijo z atomi žice, prevodnik se segreje, atomi v kristalni rešetki začnejo nihati, kar ustvarja še večje težave, da se elektroni premikajo. Ta pojav imenujemo odpornost. Odvisno je od temperature, materiala, preseka prevodnika in se meri v Omaha.

Besedilo in razlaga Ohmovega zakona

Zakon nemškega učitelja Georga Ohma je zelo preprost. Bere:

Moč toka v tokokrogu je neposredno sorazmerna z napetostjo in obratno sorazmerna z uporom.

Georg Ohm je ta zakon sklepal eksperimentalno (empirično) v 1826   leto. Seveda, večji kot je odpornost odseka vezja, manj bo toka. V skladu s tem je višja napetost, večji je tok.

Mimogrede! Naši bralci imajo zdaj 10% popust

To besedilo Ohmovega zakona je najpreprostejše in je primerno za del verige. Če rečemo "odsek vezja", mislimo, da je to homogen odsek, na katerem ni tokovnih virov z EMF. Preprosto povedano, ta odsek vsebuje nekakšen upor, vendar na njem ni baterije, ki bi zagotavljala tok.

Če upoštevamo Ohmov zakon za popolno verigo, bo njegovo besedilo nekoliko drugače.

Recimo, da imamo vezje, v njem je vir toka, ki ustvarja napetost in nekaj upora.

Zakon je napisan na naslednji način:

Razlaga Ohmovega zakona za votlo verigo se bistveno ne razlikuje od razlage za del verige. Kot vidite, je upor sestavljen iz samega upora in notranjega upora trenutnega vira, namesto napetosti pa se v formuli pojavi elektromotorna sila vira.

Mimogrede, o tem, kaj je EMF, preberite v našem ločenem članku.

Kako razumeti Ohmov zakon?

Da intuitivno razumemo Ohmov zakon, se obrnemo na analogijo predstavljanja toka v obliki tekočine. To je mislil Georg Om, ko je izvajal poskuse, zahvaljujoč temu pa so odkrili zakon, imenovan po njem.

Predstavljajte si, da tok ni gibanje nosilnih delcev v prevodniku, ampak gibanje toka vode v cevi. Najprej črpalka dvigne vodo do vodne črpalke, od tam pa se pod delovanjem potencialne energije nagiba navzdol in teče skozi cev. Poleg tega višja kot črpalka črpa vodo, hitreje bo tekla v cevi.

Iz tega sledi, da večji bo pretok vode (trenutna jakost v žici), večja bo potencialna energija vode (razlika potencialov)

Moč toka je neposredno sorazmerna z napetostjo.

Zdaj pa se obrnemo na odpor. Hidravlična odpornost je odpornost cevi zaradi njegovega premera in hrapavosti sten. Logično je domnevati, da večji kot je premer, manjši upor cevi in \u200b\u200bvečja količina vode (več toka) bo tekla skozi njen prerez.

Moč toka je obratno sorazmerna z uporom.

Takšno analogijo lahko potegnemo le za temeljno razumevanje Ohmovega zakona, saj je njegov prvotni videz pravzaprav precej surov približek, ki pa v praksi kljub temu najde odlično uporabo.

Dejansko je odpornost snovi posledica vibracij atomov kristalne rešetke, tok pa zaradi gibanja nosilcev prostega naboja. V kovinah so prosti nosilci elektroni, ki so padli z atomske orbite.

V tem članku smo poskušali dati preprosto razlago Ohmovega zakona. Poznavanje teh na videz preprostih stvari vam lahko dobro pomaga pri izpitu. Seveda smo podali njegovo najpreprostejšo formulacijo Ohmovega zakona in ne bomo se povzpeli v džunglo višje fizike, ki se ukvarja z aktivnimi in reaktivnimi upori in drugimi pretankostmi.

Če imate tako potrebo, vam bo naše osebje z veseljem pomagalo. In končno, predlagamo, da si ogledate zanimiv video o Ohmovem zakonu. To je res poučno!