Noong 1827, inilathala ni Georg Ohm ang kanyang pananaliksik, na bumubuo sa batayan ng formula na ginamit hanggang ngayon. Nagsagawa si Ohm ng malaking serye ng mga eksperimento na nagpakita ng kaugnayan sa pagitan ng inilapat na boltahe at ng kasalukuyang dumadaloy sa isang konduktor.

Ang batas na ito ay empirical, ibig sabihin, batay sa karanasan. Ang pagtatalaga na "Ohm" ay pinagtibay bilang opisyal na yunit ng SI para sa electrical resistance.

Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit nagsasaad na ang electric current sa isang conductor ay direktang proporsyonal sa potensyal na pagkakaiba nito at inversely proportional sa resistensya nito. Isinasaalang-alang na ang paglaban ng konduktor (hindi malito) ay isang pare-parehong halaga, maaari nating bumalangkas ito sa sumusunod na formula:

• I - kasalukuyang sa amperes (A)
• V - boltahe sa volts (V)
• R - paglaban sa ohms (Ohm)

Para sa kalinawan: isang risistor na may paglaban ng 1 Ohm, kung saan dumadaloy ang isang kasalukuyang 1 A, ay may potensyal na pagkakaiba (boltahe) ng 1 V sa mga terminal nito.

Ang German physicist na si Kirchhoff (sikat sa kanyang Kirchhoff rules) ay gumawa ng generalization na mas ginagamit sa physics:

• σ – materyal na kondaktibiti
• J - kasalukuyang density
• E - electric field.

Batas at risistor ng Ohm

Ang mga resistors ay mga passive na elemento na nagbibigay ng paglaban sa daloy ng electrical current sa isang circuit. , na gumagana alinsunod sa batas ng Ohm, ay tinatawag na ohmic resistance. Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa naturang risistor, ang pagbaba ng boltahe sa mga terminal nito ay proporsyonal sa halaga ng paglaban.

Ang formula ng Ohm ay nananatiling wasto para sa mga circuit na may alternating boltahe at kasalukuyang. Ang batas ng Ohm ay hindi angkop para sa mga capacitor at inductors, dahil ang kanilang kasalukuyang boltahe na katangian (volt-ampere na katangian) ay mahalagang hindi linear.

Nalalapat din ang formula ng Ohm sa mga circuit na may maraming resistors, na maaaring konektado sa serye, parallel, o halo-halong. Ang mga pangkat ng mga resistor na konektado sa serye o parallel ay maaaring gawing simple bilang katumbas na pagtutol.

Ang mga artikulo tungkol sa at koneksyon ay naglalarawan nang mas detalyado kung paano ito gagawin.

Inilathala ng German physicist na si Georg Simon Ohm ang kanyang kumpletong teorya kuryente na tinatawag na "galvanic circuit theory". Nalaman niya na ang pagbaba ng boltahe sa isang seksyon ng isang circuit ay ang resulta ng gawain ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng paglaban ng seksyon na iyon ng circuit. Ito ang naging batayan ng batas na ginagamit natin ngayon. Ang batas ay isa sa mga pangunahing equation para sa mga resistors.

Batas ng Ohm - formula

Maaaring gamitin ang formula ng batas ng Ohm kapag alam ang dalawa sa tatlong variable. Ang ugnayan sa pagitan ng paglaban, kasalukuyang at boltahe ay maaaring isulat sa iba't ibang paraan. Ang tatsulok ng Ohm ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa asimilasyon at pagsasaulo.

Nasa ibaba ang dalawang halimbawa ng paggamit ng gayong tatsulok na calculator.

Mayroon kaming isang risistor na may pagtutol na 1 Ohm sa isang circuit na may pagbaba ng boltahe mula 100V hanggang 10V sa mga terminal nito.Anong kasalukuyang dumadaloy sa risistor na ito?Ang tatsulok ay nagpapaalala sa atin na:
Mayroon kaming isang risistor na may pagtutol na 10 Ohms kung saan ang isang kasalukuyang 2 Amperes ay dumadaloy sa isang boltahe ng 120V.Ano ang magiging pagbaba ng boltahe sa risistor na ito?Ang paggamit ng isang tatsulok ay nagpapakita sa amin na:Kaya, ang boltahe sa pin ay magiging 120-20 = 100 V.

Batas ng Ohm - Kapangyarihan

Kapag ang electric current ay dumadaloy sa isang risistor, ito ay nagwawaldas ng isang tiyak na halaga ng kapangyarihan bilang init.

Ang kapangyarihan ay isang function ng dumadaloy na kasalukuyang I (A) at ang inilapat na boltahe V (V):

• P - kapangyarihan sa watts (V)

Kapag pinagsama sa batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit, ang formula ay maaaring mabago sa sumusunod na anyo:

Ang isang perpektong risistor ay nagwawaldas ng lahat ng enerhiya at hindi nag-iimbak ng elektrikal o magnetic na enerhiya. Ang bawat risistor ay may limitasyon sa dami ng kapangyarihan na maaaring mawala nang hindi nagiging sanhi ng pinsala sa risistor. Ito ay kapangyarihan tinatawag na nominal.

Maaaring mapababa o mapataas ng mga kondisyon ng kapaligiran ang halagang ito. Halimbawa, kung nakapaligid na hangin mainit, pagkatapos ay bumababa ang kakayahan ng risistor na mapawi ang labis na init, at sa kabaligtaran, sa mababang temperatura ng kapaligiran, tumataas ang kakayahan ng pagwawaldas ng risistor.

Sa pagsasagawa, ang mga resistor ay bihirang magkaroon ng rating ng kapangyarihan. Gayunpaman, karamihan sa mga resistors ay na-rate sa 1/4 o 1/8 watt.

Nasa ibaba ang isang pie chart na makakatulong sa iyong mabilis na matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng power, current, boltahe, at resistance. Para sa bawat isa sa apat na parameter, ipinapakita nito kung paano kalkulahin ang halaga nito.

Batas ng Ohm - calculator

Ibinigay online na calculator Pinapayagan ka ng batas ng Ohm na matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng kasalukuyang lakas, boltahe ng kuryente, resistensya ng konduktor at kapangyarihan. Upang kalkulahin, magpasok ng anumang dalawang parameter at i-click ang pindutan ng kalkulahin.

Agos ng kuryente at mapanganib na boltahe imposibleng marinig (maliban sa humuhuni ng mataas na boltahe na linya at mga electrical installation). Ang mga live na bahagi na pinalakas ay hindi naiiba sa hitsura sa anumang paraan.

Imposibleng makilala ang mga ito sa pamamagitan ng kanilang amoy, at hindi sila naiiba sa mataas na temperatura sa mga normal na operating mode. Ngunit isinasaksak namin ang isang vacuum cleaner sa isang tahimik at tahimik na saksakan, i-flip ang switch - at ang enerhiya ay tila nagmumula sa wala, sa sarili nitong, materializing sa anyo ng ingay at compression sa loob ng appliance sa bahay.

Muli, kung ipasok natin ang dalawang pako sa mga saksakan ng saksakan at hawakan ang mga ito, literal na sa ating buong katawan ay madarama natin ang katotohanan at kawalang-kinikilingan ng pagkakaroon ng electric current. Ang paggawa nito, siyempre, ay mahigpit na nasiraan ng loob. Ngunit ang mga halimbawa ng vacuum cleaner at mga pako ay malinaw na nagpapakita sa amin na ang pag-aaral at pag-unawa sa mga pangunahing batas ng electrical engineering ay nagtataguyod ng kaligtasan kapag humahawak ng kuryente sa bahay, pati na rin ang pag-aalis ng mga mapamahiing prejudices na nauugnay sa electric current at boltahe.

Kaya, tingnan natin ang isa sa mga pinakamahalagang batas ng electrical engineering na kapaki-pakinabang na malaman. At susubukan naming gawin ito sa pinakasikat na anyo na posible.

Batas ni Ohm

1. Differential anyo ng pagsulat ng batas ng Ohm

Ang pinakamahalagang batas ng electrical engineering ay, siyempre, Batas ni Ohm. Kahit na ang mga taong walang kinalaman sa electrical engineering ay alam ang tungkol sa pagkakaroon nito. Ngunit samantala ang tanong na "Alam mo ba ang batas ni Ohm?" sa mga teknikal na unibersidad ito ay isang bitag para sa mga mapangahas at mayabang na mga estudyante. Ang kasama, siyempre, ay tumugon na alam na alam niya ang batas ni Ohm, at pagkatapos ay bumaling sila sa kanya na may kahilingan na ibigay ang batas na ito sa differential form. Dito lumalabas na ang isang high school student o freshman ay marami pang kailangang pag-aralan.

Gayunpaman, ang kaugalian na anyo ng pagsulat ng batas ng Ohm ay halos hindi naaangkop sa pagsasanay. Sinasalamin nito ang kaugnayan sa pagitan ng kasalukuyang density at lakas ng field:

kung saan ang G ay ang conductivity ng circuit; E - lakas ng kasalukuyang kuryente.

Ang lahat ng ito ay mga pagtatangka na ipahayag ang electric current, na isinasaalang-alang lamang pisikal na katangian materyal na konduktor, nang hindi isinasaalang-alang geometric na mga parameter(haba, diameter, atbp.). Ang kaugalian na anyo ng pagsulat ng batas ng Ohm ay isang dalisay na teorya sa pang-araw-araw na buhay ay hindi kinakailangan sa lahat.

2. Integral na anyo ng pagsulat ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit

Ang isa pang bagay ay ang integral na anyo ng notasyon. Mayroon din itong ilang mga varieties. Ang pinakasikat sa kanila ay Batas ng Ohm para sa seksyon ng circuit: I=U/R

Sa madaling salita, ang kasalukuyang sa isang seksyon ng isang circuit ay palaging mas mataas, mas malaki ang boltahe na inilapat sa seksyong ito at mas mababa ang paglaban ng seksyong ito.

Ang "uri" na ito ng batas ng Ohm ay dapat na isaulo para sa lahat na kahit minsan ay kailangang harapin ang kuryente. Sa kabutihang palad, ang pagtitiwala ay medyo simple. Pagkatapos ng lahat, ang boltahe sa network ay maaaring ituring na pare-pareho. Para sa isang outlet ito ay 220 volts. Samakatuwid, lumalabas na ang kasalukuyang sa circuit ay nakasalalay lamang sa paglaban ng circuit na konektado sa labasan. Kaya ang simpleng moral: ang paglaban na ito ay dapat subaybayan.

Ang mga short circuit, na naririnig ng lahat, ay nangyayari nang tumpak dahil sa mababang resistensya ng panlabas na circuit. Ipagpalagay natin na dahil sa hindi tamang koneksyon ng mga wire sa branch box, ang phase at neutral na mga wire ay direktang konektado sa isa't isa. Pagkatapos ang paglaban ng seksyon ng circuit ay bumababa nang husto sa halos zero, at ang kasalukuyang ay tataas din nang husto sa isang napakalaking halaga. Kung ang mga kable ay tapos na nang tama ito ay gagana. circuit breaker, at kung wala ito, o ito ay may sira o napili nang hindi tama, kung gayon ang kawad ay hindi makayanan ang tumaas na kasalukuyang, magpapainit, matutunaw at posibleng magdulot ng sunog.

Ngunit nangyayari na ang mga device na nakasaksak at gumagana nang higit sa isang oras ang nagiging sanhi ng maikling circuit. Ang isang tipikal na kaso ay isang fan na ang mga windings ng motor ay nag-overheat dahil sa jamming ng mga blades. Ang pagkakabukod ng mga windings ng motor ay hindi idinisenyo para sa malubhang pag-init; Bilang isang resulta, lumilitaw ang mga interturn short circuit, na nagpapababa ng paglaban at, alinsunod sa batas ng Ohm, ay humahantong din sa pagtaas ng kasalukuyang.

Ang tumaas na kasalukuyang, sa turn, ay nagbibigay ng pagkakabukod ng mga windings na ganap na hindi magagamit, at hindi isang interturn, ngunit isang tunay, buong maikling circuit ay nangyayari. Ang kasalukuyang dumadaloy bilang karagdagan sa mga windings, direkta mula sa phase wire hanggang sa neutral na wire. Totoo, ang lahat ng nasa itaas ay maaari lamang mangyari sa isang napaka-simple at murang fan na hindi nilagyan ng thermal protection.

Batas ni Ohm para sa AC

Dapat pansinin na ang notasyon sa itaas ng batas ng Ohm ay naglalarawan ng isang seksyon ng isang circuit na may palaging boltahe. Sa mga network ng boltahe ng AC mayroong karagdagang reactance, at ang impedance ay nagiging mahalaga parisukat na ugat mula sa kabuuan ng mga parisukat ng aktibo at reaktibong pagtutol.

Ang batas ng Ohm para sa seksyon ng AC circuit ay nasa anyo: I=U/Z,

kung saan ang Z ay ang kabuuang paglaban ng circuit.

Ngunit ang mataas na reactance ay katangian, una sa lahat, ng makapangyarihan mga de-kuryenteng makina at teknolohiya ng pagpapalit ng kuryente. Panloob na paglaban ng kuryente mga gamit sa bahay at ang mga lamp ay halos ganap na aktibo. Samakatuwid, sa pang-araw-araw na buhay, para sa mga kalkulasyon, maaari mong gamitin ang pinakasimpleng anyo ng pagsulat ng batas ng Ohm: I=U/R.

3. Integral na anyo ng notasyon para sa kumpletong kadena

Dahil mayroong isang paraan ng pagsulat ng batas para sa isang seksyon ng isang kadena, mayroon din Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit: I=E/(r+R).

Narito ang r ay ang panloob na pagtutol ng pinagmulan ng network ng EMF, at ang R ay ang kabuuang pagtutol ng circuit mismo.

Hindi mo kailangang maghanap ng malayo para sa isang pisikal na modelo upang ilarawan ang subtype na ito ng batas ng Ohm - ito ang on-board na electrical network ng isang kotse, kung saan ang baterya ay pinagmumulan ng EMF. Hindi maaaring ipagpalagay na ang paglaban ng baterya ay katumbas ng absolute zero, samakatuwid, kahit na may isang direktang maikling circuit sa pagitan ng mga terminal nito (walang pagtutol R), ang kasalukuyang ay hindi tataas sa infinity, ngunit sa isang mataas na halaga. Gayunpaman, ang mataas na halaga na ito, siyempre, ay sapat na upang matunaw ang mga wire at masunog ang upholstery ng kotse. Samakatuwid, ang mga de-koryenteng circuit ng mga kotse ay protektado mula sa mga maikling circuit gamit ang mga piyus.

Maaaring hindi sapat ang naturang proteksyon kung ang short circuit ay nangyayari bago ang fuse box na nauugnay sa baterya, o kung ang isa sa mga fuse ay pinalitan ng isang piraso ng tansong wire. Pagkatapos ay mayroon lamang isang kaligtasan - kailangan mong ganap na masira ang circuit sa lalong madaling panahon sa pamamagitan ng pag-alis ng "lupa", iyon ay, ang negatibong terminal.

4. Integral na anyo ng pagsulat ng batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit na naglalaman ng pinagmulan ng EMF

Dapat ding banggitin na mayroong isa pang bersyon ng batas ng Ohm - para sa seksyon ng circuit na naglalaman ng pinagmulan ng EMF:

Narito ang U ay ang potensyal na pagkakaiba sa simula at sa dulo ng seksyon ng circuit na isinasaalang-alang. Ang tanda ng halaga ng EMF ay nakasalalay sa direksyon nito na may kaugnayan sa boltahe. Kadalasan kinakailangan na gamitin ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit kapag tinutukoy ang mga parameter ng isang circuit, kapag ang bahagi ng circuit ay hindi naa-access para sa detalyadong pag-aaral at hindi interesado sa amin. Sabihin nating nakatago ito ng isang pirasong bahagi ng kaso. Ang natitirang circuit ay naglalaman ng EMF source at mga elemento na may kilalang resistensya. Pagkatapos, sa pamamagitan ng pagsukat ng boltahe sa input ng hindi kilalang bahagi ng circuit, maaari mong kalkulahin ang kasalukuyang, at pagkatapos nito, ang paglaban ng hindi kilalang elemento.

Mga konklusyon

Kaya, makikita natin na ang "simple" na batas ng Ohm ay hindi kasing simple ng maaaring isipin ng ilan. Alam ang lahat ng anyo ng integral notation ng mga batas ng Ohm, mauunawaan mo at madaling matandaan ang maraming kinakailangan sa kaligtasan ng kuryente, pati na rin makakuha ng kumpiyansa sa paghawak ng kuryente.

Kung ang isang insulated conductor ay inilagay sa isang electric field \(\overrightarrow(E)\), kung gayon ang puwersa \(\overrightarrow(F) = q\overrightarrow(E)\) ay kikilos sa mga libreng singil \(q\) sa konduktor \(\overrightarrow(F) = q\overrightarrow(E)\) Bilang resulta, ang konduktor ay mayroong panandaliang paggalaw ng mga libreng singil. Ang prosesong ito ay magtatapos kapag ang sariling electric field ng mga singil na nagmumula sa ibabaw ng konduktor ay ganap na nagbabayad para sa panlabas na field. Ang resultang electrostatic field sa loob ng conductor ay magiging zero.

Gayunpaman, sa mga konduktor, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, maaaring mangyari ang tuluy-tuloy na nakaayos na paggalaw ng mga libreng carrier singil ng kuryente.

Ang direktang paggalaw ng mga sisingilin na particle ay tinatawag na electric current.

Ang direksyon ng electric current ay itinuturing na direksyon ng paggalaw ng mga positibong libreng singil. Para sa isang electric current na umiral sa isang conductor, isang electric field ay dapat na nilikha sa loob nito.

Ang isang quantitative measure ng electric current ay kasalukuyang lakas Ang \(I\) ay isang scalar physical quantity na katumbas ng ratio ng charge \(\Delta q\) na inilipat sa cross section ng conductor (Fig. 1.8.1) sa pagitan ng time interval \(\Delta t\) hanggang sa pagitan ng oras na ito:

$$I = \frac(\Delta q)(\Delta t) $$

Kung ang kasalukuyang lakas at direksyon nito ay hindi nagbabago sa oras, kung gayon ang naturang kasalukuyang ay tinatawag permanente .

Sa International System of Units (SI) ang kasalukuyang sinusukat sa Amperes (A). Ang kasalukuyang yunit ng 1 A ay tinutukoy ng magnetic interaction ng dalawang parallel conductor na may kasalukuyang.

Ang direktang electric current ay maaari lamang gawin sa saradong circuit , kung saan ang mga carrier ng libreng bayad ay umiikot sa mga saradong trajectory. Ang electric field sa iba't ibang punto ng naturang circuit ay pare-pareho sa paglipas ng panahon. Samakatuwid, ang electric field sa circuit DC ay may katangian ng isang nakapirming electrostatic field. Ngunit kapag ang isang electric charge ay gumagalaw sa isang electrostatic field kasama ang isang saradong landas, ang gawaing ginagawa ng mga electric force ay zero. Samakatuwid, para sa pagkakaroon ng direktang kasalukuyang, kinakailangan na magkaroon ng isang aparato sa de-koryenteng circuit na may kakayahang lumikha at mapanatili ang mga potensyal na pagkakaiba sa mga seksyon ng circuit dahil sa gawain ng mga puwersa. di-electrostatic na pinagmulan. Ang ganitong mga aparato ay tinatawag Mga mapagkukunan ng DC . Ang mga puwersa ng hindi electrostatic na pinagmulan na kumikilos sa mga carrier ng libreng bayad mula sa kasalukuyang mga mapagkukunan ay tinatawag pwersa sa labas .

Ang likas na katangian ng mga panlabas na puwersa ay maaaring magkakaiba. Sa mga galvanic cell o mga baterya ay bumangon sila bilang isang resulta ng mga proseso ng electrochemical; Ang kasalukuyang pinagmulan sa electrical circuit ay gumaganap ng parehong papel bilang ang pump, na kinakailangan para sa pumping likido sa isang closed circuit. haydroliko na sistema. Sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na puwersa, ang mga singil ng kuryente ay gumagalaw sa loob ng kasalukuyang pinagmumulan laban sa electrostatic field forces, dahil sa kung saan ang isang pare-parehong electric current ay maaaring mapanatili sa isang closed circuit.

Kapag ang mga singil sa kuryente ay gumagalaw sa isang direktang kasalukuyang circuit, ang mga panlabas na puwersa na kumikilos sa loob ng kasalukuyang mga pinagmumulan ay gumaganap ng trabaho.

Ang isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng gawain \(A_(st)\) ng mga panlabas na puwersa kapag inililipat ang isang singil \(q\) mula sa negatibong poste ng kasalukuyang pinagmumulan patungo sa positibo sa halaga ng singil na ito ay tinatawag electromotive na puwersa ng pinagmulan (EMF):

$$EMF=\varepsilon=\frac(A_(st))(q). $$

Kaya, ang EMF ay tinutukoy ng gawaing ginawa ng mga panlabas na puwersa kapag gumagalaw ang isang yunit positibong singil. Ang lakas ng electromotive, tulad ng potensyal na pagkakaiba, ay sinusukat sa Mga boltahe (V).

Kapag ang isang positibong singil ay gumagalaw sa isang saradong direktang kasalukuyang circuit, ang gawaing ginawa ng mga panlabas na puwersa ay katumbas ng kabuuan ng emf na kumikilos sa circuit na ito, at ang gawaing ginawa ng electrostatic field ay zero.

Ang isang DC circuit ay maaaring nahahati sa magkakahiwalay na mga seksyon. Tinatawag ang mga lugar kung saan walang kumikilos na panlabas na pwersa (i.e. mga lugar na hindi naglalaman ng kasalukuyang mga mapagkukunan). homogenous . Ang mga lugar na naglalaman ng kasalukuyang mga mapagkukunan ay tinatawag magkakaiba .

Kapag ang isang positibong singil ay gumagalaw sa isang tiyak na seksyon ng circuit, ang trabaho ay ginagawa ng parehong electrostatic (Coulomb) at panlabas na pwersa. Ang gawain ng mga puwersang electrostatic ay katumbas ng potensyal na pagkakaiba \(\Delta \phi_(12) = \phi_(1) - \phi_(2)\) sa pagitan ng inisyal (1) at huling (2) na mga punto ng hindi homogenous na seksyon . Ang gawain ng mga panlabas na puwersa ay katumbas, sa pamamagitan ng kahulugan, sa electromotive force \(\mathcal(E)\) na kumikilos sa isang partikular na lugar. Samakatuwid ang kabuuang gawain ay katumbas ng

$$U_(12) = \phi_(1) - \phi_(2) + \mathcal(E)$$

Sukat U 12 ay karaniwang tinatawag boltahe sa chain section 1-2. Sa kaso ng isang homogenous na lugar, ang boltahe ay katumbas ng potensyal na pagkakaiba:

$$U_(12) = \phi_(1) - \phi_(2)$$

Ang German physicist na si G. Ohm ay eksperimento na itinatag noong 1826 na ang kasalukuyang lakas \(I\) na dumadaloy sa isang homogenous na metal conductor (i.e., isang conductor kung saan walang panlabas na pwersa ang kumikilos) ay proporsyonal sa boltahe \(U\) sa mga dulo ng konduktor:

$$I = \frac(1)(R) U; \: U = IR$$

kung saan \(R\) = const.

Sukat R karaniwang tinatawag paglaban sa kuryente . Ang isang conductor na may electrical resistance ay tinatawag risistor . Ang ratio na ito ay nagpapahayag Batas ni Ohm para sa homogenous na seksyon ng chain: Ang kasalukuyang sa isang konduktor ay direktang proporsyonal sa inilapat na boltahe at inversely proporsyonal sa paglaban ng konduktor.

Ang SI unit ng electrical resistance ng conductors ay Ohm (Ohm). Ang isang paglaban ng 1 ohm ay may isang seksyon ng circuit kung saan ang isang kasalukuyang ng 1 A ay nangyayari sa isang boltahe ng 1 V.

Ang mga konduktor na sumusunod sa batas ng Ohm ay tinatawag linear . Ang graphical na pagdepende ng kasalukuyang \(I\) sa boltahe \(U\) (tinatawag ang mga ganitong graph mga katangian ng volt-ampere , dinaglat bilang CVC) ay inilalarawan ng isang tuwid na linya na dumadaan sa pinanggalingan. Dapat pansinin na maraming mga materyales at aparato na hindi sumusunod sa batas ng Ohm, halimbawa, isang semiconductor diode o isang lampara ng gas-discharge. Kahit na may mga metal conductor, sa sapat na mataas na alon, ang isang paglihis mula sa linear na batas ng Ohm ay sinusunod, dahil ang mga de-koryenteng paglaban ng mga metal conductor ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

Para sa isang seksyon ng isang circuit na naglalaman ng isang emf, ang batas ng Ohm ay nakasulat sa sumusunod na anyo:

$$IR = U_(12) = \phi_(1) - \phi_(2) + \mathcal(E) = \Delta \phi_(12) + \mathcal(E)$$
$$\kulay(asul)(I = \frac(U)(R))$$

Ang ratio na ito ay karaniwang tinatawag pangkalahatan ang batas ng Ohm o Batas ng Ohm para sa isang hindi pantay na seksyon ng circuit.

Sa Fig. Ang 1.8.2 ay nagpapakita ng saradong DC circuit. Seksyon ng chain ( CD) ay homogenous.

Ayon sa batas ni Ohm

$$IR = \Delta\phi_(cd)$$

Plot ( ab) ay naglalaman ng kasalukuyang pinagmumulan na may emf na katumbas ng \(\mathcal(E)\).

Ayon sa batas ng Ohm para sa isang heterogenous na lugar,

$$Ir = \Delta \phi_(ab) + \mathcal(E)$$

Ang pagdaragdag ng parehong pagkakapantay-pantay, nakukuha natin:

$$I(R+r) = \Delta\phi_(cd) + \Delta \phi_(ab) + \mathcal(E)$$

Ngunit \(\Delta\phi_(cd) = \Delta \phi_(ba) = -\Delta \phi_(ab)\).

$$\kulay(asul)(I=\frac(\mathcal(E))(R + r))$$

Ang formula na ito ay nagpapahayag Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit : ang kasalukuyang lakas sa kumpletong circuit ay katumbas ng electromotive force ng source na hinati sa kabuuan ng resistances ng homogenous at inhomogeneous na mga seksyon ng circuit (internal resistance ng source).

Paglaban r heterogenous na lugar sa Fig. 1.8.2 ay maaaring isipin bilang panloob na pagtutol ng kasalukuyang pinagmulan . Sa kasong ito, ang lugar ( ab) sa Fig. 1.8.2 ay ang panloob na bahagi ng pinagmulan. Kung puntos a At b maikli sa isang konduktor na ang resistensya ay maliit kumpara sa panloob na paglaban ng pinagmulan (\(R\ \ll r\)), pagkatapos ay dadaloy ang circuit kasalukuyang short circuit

$$I_(kz)=\frac(\mathcal(E))(r)$$

Short circuit current - ang pinakamataas na kasalukuyang maaaring makuha mula sa source na ito na may electromotive force \(\mathcal(E)\) at internal resistance \(r\). Para sa mga mapagkukunan na may mababang panloob na resistensya, ang kasalukuyang short circuit ay maaaring maging napakataas at maging sanhi ng pagkasira ng electrical circuit o pinagmulan. Halimbawa, ang mga lead-acid na baterya na ginagamit sa mga sasakyan ay maaaring magkaroon ng mga short-circuit na alon na ilang daang amperes. Mga short circuit sa mga network ng ilaw, pinapagana mula sa mga substation (libo-libong amperes). Upang maiwasan ang mga mapanirang epekto ng naturang malalaking alon, ang mga piyus o mga espesyal na circuit breaker ay kasama sa circuit.

Sa ilang mga kaso, upang maiwasan ang mga mapanganib na halaga ng kasalukuyang short circuit, ang ilang panlabas na pagtutol ay konektado sa serye sa pinagmulan. Tapos paglaban r ay katumbas ng kabuuan ng panloob na pagtutol ng pinagmulan at ang panlabas na pagtutol, at sa panahon ng isang maikling circuit ang kasalukuyang lakas ay hindi magiging labis na malaki.

Kung bukas ang panlabas na circuit, kung gayon ang \(\Delta \phi_(ba) = -\Delta \phi_(ab) = \mathcal(E)\), ibig sabihin, ang potensyal na pagkakaiba sa mga pole ng isang bukas na baterya ay katumbas nito emf.

Kung ang panlabas na load resistance R naka-on at kasalukuyang dumadaloy sa baterya ako, ang potensyal na pagkakaiba sa mga pole nito ay nagiging pantay

$$\Delta \phi_(ba) = \mathcal(E) - Ir$$

Sa Fig. Ang 1.8.3 ay nagpapakita ng eskematiko na representasyon ng isang direktang kasalukuyang pinagmumulan na may emf na katumbas ng \(\mathcal(E)\) at panloob na pagtutol r sa tatlong mga mode: "idling", pagpapatakbo ng pag-load at short circuit mode (short circuit). Isinaad na tensyon \(\overrightarrow(E)\) electric field sa loob ng baterya at mga puwersang kumikilos sa mga positibong singil:\(\overrightarrow(F)_(e)\) - electric force at \(\overrightarrow(F)_(st)\) - external force. Sa short circuit mode, nawawala ang electric field sa loob ng baterya.

Upang sukatin ang mga boltahe at alon sa mga de-koryenteng circuit ng DC, ginagamit ang mga ito mga espesyal na aparato - mga voltmeter At ammeters.

Voltmeter dinisenyo upang sukatin ang potensyal na pagkakaiba na inilapat sa mga terminal nito. Kumokonekta siya parallel ang seksyon ng circuit kung saan sinusukat ang potensyal na pagkakaiba. Anumang voltmeter ay may ilang panloob na pagtutol \(R_(V)\). Upang ang voltmeter ay hindi magpakilala ng isang kapansin-pansin na muling pamamahagi ng mga alon kapag nakakonekta sa circuit na sinusukat, ang panloob na paglaban nito ay dapat na malaki kumpara sa paglaban ng seksyon ng circuit kung saan ito konektado. Para sa circuit na ipinapakita sa Fig. 1.8.4, ang kundisyong ito ay nakasulat bilang:

$$R_(B)\gg R_(1)$$

Ang kundisyong ito ay nangangahulugan na ang kasalukuyang \(I_(V) = \Delta \phi_(cd) / R_(V)\) na dumadaloy sa voltmeter ay mas mababa kaysa sa kasalukuyang \(I = \Delta \phi_(cd) / R_ (1 )\), na dumadaloy sa nasubok na seksyon ng circuit.

Dahil walang mga panlabas na puwersa na kumikilos sa loob ng voltmeter, ang potensyal na pagkakaiba sa mga terminal nito ay tumutugma, sa pamamagitan ng kahulugan, sa boltahe. Samakatuwid, maaari nating sabihin na ang isang voltmeter ay sumusukat ng boltahe.

Ammeter dinisenyo upang sukatin ang kasalukuyang sa isang circuit. Ang ammeter ay konektado sa serye sa isang bukas na circuit upang ang buong sinusukat na kasalukuyang ay dumaan dito. Ang ammeter ay mayroon ding ilang panloob na pagtutol \(R_(A)\). Hindi tulad ng isang voltmeter, ang panloob na paglaban ng isang ammeter ay dapat na medyo maliit kumpara sa kabuuang paglaban ng buong circuit. Para sa circuit sa Fig. 1.8.4 Ang paglaban ng ammeter ay dapat matugunan ang kondisyon

$$R_(A) \ll (r + R_(1) + R(2))$$

upang kapag ang ammeter ay naka-on, ang kasalukuyang sa circuit ay hindi nagbabago.

Ang mga instrumento sa pagsukat - mga voltmeter at ammeter - ay may dalawang uri: pointer (analog) at digital. Ang mga digital electrical meter ay mga kumplikadong elektronikong aparato. Karaniwan ang mga digital na device ay nagbibigay ng higit pa mataas na katumpakan mga sukat.

Ang pagsumite ng iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay madali. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga estudyante, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

Nai-post sa http://www.allbest.ru/

MINISTERYO NG EDUKASYON NG REPUBLIKA NG BELARUS

Kagawaran ng Natural Sciences

Abstract

Batas ni Ohm

Nakumpleto:

Ivanov M. A.

Panimula

1. Pangkalahatang view Batas ni Ohm

2. Ang kasaysayan ng pagkatuklas ng batas ni Ohm, maikling talambuhay siyentipiko

3. Mga uri ng mga batas ng Ohm

4. Unang pag-aaral ng conductor resistance

5. Mga pagsukat ng elektrikal

Konklusyon

Panitikan, iba pang mapagkukunan ng impormasyon

Panimula

Ang mga phenomena na may kaugnayan sa kuryente ay naobserbahan sa sinaunang Tsina, India at sinaunang Greece ilang siglo bago ang simula ng ating panahon. Sa paligid ng 600 BC, gaya ng sinasabi ng mga nabubuhay na alamat, sinaunang Griyegong pilosopo Alam ni Thales ng Miletus ang ari-arian ng amber na ipinahid sa lana upang makaakit ng mga magaan na bagay. Sa pamamagitan ng paraan, ginamit ng mga sinaunang Griyego ang salitang "electron" upang tawagan ang amber. Sa kanya rin nanggaling ang salitang “kuryente”. Ngunit napagmasdan lamang ng mga Greek ang mga phenomena ng kuryente, ngunit hindi ito maipaliwanag.

Ang ika-19 na siglo ay puno ng mga pagtuklas na may kaugnayan sa kuryente. Isang pagtuklas ang nagbunga ng isang buong hanay ng mga pagtuklas sa loob ng ilang dekada. Nagsimulang magbago ang kuryente mula sa isang paksa ng pananaliksik tungo sa isang kalakal ng pagkonsumo. Nagsimula ang malawakang pagpapakilala nito sa iba't ibang larangan ng produksyon. Naimbento at nilikha mga de-kuryenteng motor, mga generator, telepono, telegrapo, radyo. Ang pagpapakilala ng kuryente sa gamot ay nagsisimula.

Ang boltahe, kasalukuyang at paglaban ay mga pisikal na dami na nagpapakilala sa mga phenomena na nagaganap sa mga electrical circuit. Ang mga dami na ito ay nauugnay sa bawat isa. Ang koneksyon na ito ay unang pinag-aralan ng German physicist na 0m. Ang batas ng Ohm ay natuklasan noong 1826.

1. Pangkalahatang pananaw sa batas ng Ohm

Ang batas ng Ohm ay ganito: Ang kasalukuyang lakas sa isang seksyon ng circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe sa seksyong ito (para sa isang ibinigay na pagtutol) at inversely proporsyonal sa paglaban ng seksyon (para sa isang ibinigay na boltahe): I = U / R, mula sa formula na ito sumusunod na ang U = IHR at R = U / I. Dahil ang paglaban ng isang naibigay na konduktor ay hindi nakasalalay sa alinman sa boltahe o kasalukuyang, kung gayon ang huling formula ay dapat basahin tulad ng sumusunod: ang paglaban ng isang ibinigay na konduktor ay katumbas ng ratio ng ang boltahe sa mga dulo nito sa lakas ng kasalukuyang dumadaloy dito. Sa mga de-koryenteng circuit, kadalasan ang mga conductor (mga mamimili ng elektrikal na enerhiya) ay konektado sa serye (halimbawa, mga bombilya sa Christmas tree garlands) at kahanay (halimbawa, mga de-koryenteng kasangkapan sa bahay).

Sa serial connection Ang kasalukuyang lakas sa parehong mga conductor (bombilya) ay pareho: I = I1 = I2, ang boltahe sa mga dulo ng seksyon ng circuit na isinasaalang-alang ay ang kabuuan ng boltahe sa una at pangalawang lamp: U = U1 + U2 . Ang kabuuang pagtutol ng seksyon ay katumbas ng kabuuan ng mga resistensya ng mga ilaw na bombilya R = R1 + R2.

Kapag ang mga resistor ay konektado sa parallel, ang boltahe sa seksyon ng circuit at sa mga dulo ng mga resistors ay pareho: U = U1 = U2. Ang kasalukuyang sa unbranched na bahagi ng circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga alon sa mga indibidwal na resistors: I = I1 + I2. Ang kabuuang paglaban ng seksyon ay mas mababa kaysa sa paglaban ng bawat risistor.

Kung ang mga resistensya ng mga resistors ay pareho (R1 = R2), kung gayon ang kabuuang paglaban ng seksyon Kung tatlo o higit pang mga resistors ay konektado sa parallel sa circuit, kung gayon ang kabuuang pagtutol ay maaaring -.

natagpuan ng formula: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/RN. Sa kahanay, ang mga mamimili ng network ay konektado, na idinisenyo para sa isang boltahe na katumbas ng boltahe ng network.

Kaya, ang Batas ng Ohm ay nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang lakas ako sa konduktor at potensyal na pagkakaiba (boltahe) U sa pagitan ng dalawang nakapirming punto (mga seksyon) ng konduktor na ito:

Salik ng proporsyonalidad R, depende sa geometric at electrical properties ng conductor at sa temperatura, ay tinatawag na ohmic resistance o simpleng resistance ng isang partikular na seksyon ng conductor.

2. Ang kasaysayan ng pagtuklas ng batas ni Ohm, isang maikling talambuhay ng siyentipiko

Si Georg Simon Ohm ay ipinanganak noong Marso 16, 1787 sa Erlangen, sa pamilya ng isang namamanang mekaniko. Pagkatapos ng pagtatapos sa paaralan, pumasok si Georg sa gymnasium ng lungsod. Ang Erlangen Gymnasium ay pinangangasiwaan ng unibersidad. Ang mga klase sa gymnasium ay itinuro ng apat na propesor. Si Georg, na nagtapos sa mataas na paaralan, noong tagsibol ng 1805 ay nagsimulang mag-aral ng matematika, pisika at pilosopiya sa Faculty of Philosophy ng Unibersidad ng Erlangen.

Matapos mag-aral ng tatlong semestre, tinanggap niya ang isang imbitasyon na pumalit sa isang guro sa matematika sa pribadong paaralan Swiss bayan ng Gottstadt.

Noong 1811 bumalik siya sa Erlangen, nagtapos sa unibersidad at nakatanggap ng Ph.D. Kaagad pagkatapos ng pagtatapos mula sa unibersidad, inalok siya ng posisyon ng pribadong assistant professor sa departamento ng matematika ng parehong unibersidad.

Noong 1812 si Ohm ay hinirang na guro ng matematika at pisika sa isang paaralan sa Bamberg. Noong 1817, inilathala niya ang kanyang unang nakalimbag na gawain, na nakatuon sa pamamaraan ng pagtuturo ng "The Most pinakamahusay na pagpipilian pagtuturo ng geometry sa mga klase sa paghahanda." Sinimulan ni Ohm ang pagsasaliksik ng elektrisidad. Ibinatay ni Ohm ang kanyang instrumento sa pagsukat ng elektrikal sa disenyo ng mga balanse ng pamamaluktot ni Coulomb. Inipon ni Ohm ang mga resulta ng kanyang pananaliksik sa anyo ng isang artikulo na pinamagatang "Paunang ulat sa batas ayon sa kung aling mga metal. conduct contact electricity." Ang artikulo ay nai-publish noong 1825 sa Journal of Physics and Chemistry, na inilathala ni Schweigger. Gayunpaman, ang expression na natagpuan at inilathala ni Ohm ay naging hindi tama, na isa sa mga dahilan para sa pangmatagalang hindi -pagkilala sa pagkakaroon ng lahat ng pag-iingat, na inalis ang lahat ng posibleng pinagmumulan ng pagkakamali, nagpatuloy ang Ohm.

Ang kanyang sikat na artikulong "Kahulugan ng batas ayon sa kung saan ang mga metal ay nagsasagawa ng contact electric, kasama ang isang balangkas ng teorya ng voltaic apparatus at ang Schweigger multiplier," na inilathala noong 1826 sa Journal of Physics and Chemistry, ay lilitaw.

Noong Mayo 1827, "Theoretical Studies of Electric Circuits" volume ng 245 na pahina, na naglalaman ng ngayon ay theoretical reasoning ni Ohm sa mga electric circuit. Sa gawaing ito, iminungkahi ng siyentipiko na makilala ang mga de-koryenteng katangian ng isang konduktor sa pamamagitan ng paglaban nito at ipinakilala ang terminong ito sa pang-agham na paggamit. Natagpuan ni Ohm ang isang mas simpleng formula para sa batas ng isang seksyon ng isang de-koryenteng circuit na hindi naglalaman ng EMF: "Ang magnitude ng kasalukuyang sa isang galvanic circuit ay direktang proporsyonal sa kabuuan ng lahat ng mga boltahe at inversely proporsyonal sa kabuuan ng mga pinababang haba . Sa kasong ito, ang kabuuang pinababang haba ay tinukoy bilang ang kabuuan ng lahat ng mga indibidwal na pinababang haba para sa mga homogenous na seksyon na may iba't ibang conductivity at magkakaibang cross-section."

Noong 1829, lumitaw ang kanyang artikulong "Isang Eksperimental na Pag-aaral ng Operasyon ng isang Electromagnetic Multiplier", kung saan inilatag ang mga pundasyon ng teorya ng mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal. Dito iminungkahi ni Ohm ang isang yunit ng paglaban, kung saan pinili niya ang paglaban ng isang tansong wire na 1 talampakan ang haba at may isang cross section na 1 square line.

Noong 1830, lumitaw ang bagong pag-aaral ni Ohm, "Isang Pagtatangkang Gumawa ng Tinatayang Teorya ng Unipolar Conductivity." Ito ay hindi hanggang 1841 na ang gawain ni Ohm ay isinalin sa wikang Ingles, noong 1847 - sa Italyano, noong 1860 - sa Pranses.

Noong Pebrero 16, 1833, pitong taon pagkatapos ng publikasyon ng artikulo kung saan nai-publish ang kanyang pagtuklas, inalok si Ohm ng posisyon bilang propesor ng physics sa bagong organisadong Polytechnic School of Nuremberg. Sinimulan ng siyentipiko ang pananaliksik sa larangan ng acoustics. Binuo ni Ohm ang mga resulta ng kanyang acoustic research sa anyo ng isang batas, na kalaunan ay naging kilala bilang Ohm's acoustic law.

Ang mga pisikong Ruso na sina Lenz at Jacobi ang unang nakilala ang batas ng Ohm sa mga dayuhang siyentipiko. Nakatulong din sila sa kanyang international recognition. Sa pakikilahok ng mga pisikong Ruso, noong Mayo 5, 1842, iginawad ng Royal Society of London si Ohm ng gintong medalya at inihalal siya bilang isang miyembro.

Noong 1845 siya ay nahalal bilang isang buong miyembro ng Bavarian Academy of Sciences. Noong 1849, inanyayahan ang siyentipiko sa Unibersidad ng Munich sa posisyon ng hindi pangkaraniwang propesor. Sa parehong taon, siya ay hinirang na tagapag-ingat ng koleksyon ng estado ng mga pisikal at matematikal na instrumento, habang sabay na naghahatid ng mga lektura sa pisika at matematika. Noong 1852, natanggap ni Ohm ang posisyon ng buong propesor. Namatay si Ohm noong Hulyo 6, 1854. Noong 1881, sa electrical engineering congress sa Paris, pinagkaisang inaprubahan ng mga siyentipiko ang pangalan ng yunit ng paglaban - 1 ohm.

3. Mga uri ng mga batas ng Ohm

Mayroong ilang mga uri ng batas ng Ohm.

Batas ng Ohm para sa isang homogenous na seksyon ng isang chain (hindi naglalaman ng kasalukuyang pinagmumulan): ang kasalukuyang nasa isang konduktor ay direktang proporsyonal sa inilapat na boltahe at inversely proporsyonal sa paglaban ng konduktor:

Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit - ang kasalukuyang lakas sa circuit ay proporsyonal sa EMF na kumikilos sa circuit at inversely proporsyonal sa kabuuan ng circuit resistance at ang panloob na paglaban ng pinagmulan.

kung saan ako ang kasalukuyang lakas

E - puwersa ng electromotive

Ang R ay ang panlabas na paglaban ng circuit (i.e. ang paglaban nito

bahagi ng circuit na matatagpuan sa labas ng emf source)

Ang EMF ay ang gawain ng mga panlabas na puwersa (i.e. mga puwersa ng hindi elektrikal na pinanggalingan) upang ilipat ang isang singil sa isang circuit, na nauugnay sa magnitude ng singil na ito.

Mga yunit ng pagsukat:

EMF - volts

Kasalukuyang - amperes

Mga pagtutol (R at r) - ohms

Sa pamamagitan ng paglalapat ng pangunahing batas ng isang de-koryenteng circuit (batas ng Ohm), posible na ipaliwanag ang maraming natural na phenomena na sa unang tingin ay tila misteryoso at kabalintunaan. Halimbawa, alam ng lahat na ang anumang pakikipag-ugnayan ng tao sa mga live na electrical wire ay nakamamatay. Isang pagpindot lang sa isang sirang high-voltage wire ay maaaring makakuryente sa isang tao o hayop. Ngunit sa parehong oras, palagi kaming nakakakita ng mga ibon na mahinahong dumapo sa mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe, at walang nagbabanta sa buhay ng mga buhay na nilalang na ito. Kung gayon paano tayo makakahanap ng paliwanag para sa gayong kabalintunaan?

At ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring ipaliwanag nang simple kung iniisip natin na ang isang ibon sa isang electric wire ay isa sa mga seksyon ng electrical network, ang paglaban ng pangalawa ay makabuluhang lumampas sa paglaban ng isa pang seksyon ng parehong circuit (iyon ay, isang maliit agwat sa pagitan ng mga binti ng ibon). Dahil dito, ang electric current na kumikilos sa unang seksyon ng circuit, iyon ay, sa katawan ng ibon, ay magiging ganap na ligtas para dito. Gayunpaman, ang kumpletong kaligtasan ay ginagarantiyahan lamang kapag ito ay nakipag-ugnayan sa isang seksyon ng isang high-voltage na wire. Ngunit sa sandaling ang isang ibon na tumira sa isang linya ng kuryente ay humipo sa isang wire o anumang bagay na matatagpuan malapit sa wire (halimbawa, isang poste ng telegrapo) gamit ang kanyang pakpak o tuka, ang ibon ay hindi maiiwasang mamatay. Pagkatapos ng lahat, ang poste ay direktang konektado sa lupa, at ang daloy ng mga singil sa kuryente, na dumadaan sa katawan ng ibon, ay maaaring agad na patayin ito, mabilis na lumilipat patungo sa lupa. Sa kasamaang palad, sa kadahilanang ito, maraming mga ibon ang namamatay sa mga lungsod.

Upang maprotektahan ang mga ibon mula sa masasamang epekto ng kuryente, bumuo ang mga dayuhang siyentipiko mga espesyal na aparato- perches para sa mga ibon, na nakahiwalay sa electric current. Ang mga naturang device ay inilagay sa mataas na boltahe na linya paghahatid ng kuryente Ang mga ibon, na nakaupo sa isang nakahiwalay na perch, ay maaaring hawakan ang mga wire, poste o bracket gamit ang kanilang mga tuka, pakpak o buntot nang walang anumang panganib sa kanilang buhay. Ang ibabaw ng itaas, tinatawag na stratum corneum ng balat ng tao ay may pinakamalaking pagtutol. Ang paglaban ng tuyo at buo na balat ay maaaring umabot sa 40,000 - 100,000 Ohms. Ang stratum corneum ng balat ay napakaliit, 0.05 - 0.2 mm lamang. at madaling masira sa pamamagitan ng isang boltahe ng 250 V. Sa kasong ito, ang resistensya ay bumababa ng isang daang beses at bumabagsak nang mas mabilis habang ang kasalukuyang kumikilos sa katawan ng tao. Ang pagtaas ng pagpapawis ng balat, labis na trabaho, pagkasabik sa nerbiyos, at pagkalasing ay makabuluhang binabawasan ang paglaban ng katawan ng tao, hanggang sa 800 - 1000 Ohms. Ipinapaliwanag nito na kung minsan kahit na ang isang maliit na boltahe ay maaaring maging sanhi ng electric shock. Kung, halimbawa, ang paglaban ng katawan ng tao ay 700 Ohms, kung gayon ang isang boltahe na 35 V lamang ay magiging mapanganib Iyon ang dahilan kung bakit, halimbawa, ang mga electrician kahit na nagtatrabaho sa isang boltahe ng 36 V ay gumagamit ng insulating kagamitan sa proteksyon- guwantes na goma o mga tool na may mga insulated na hawakan.

Ang batas ng Ohm ay mukhang napakasimple na ang mga paghihirap na kinailangang lampasan sa pagtatatag nito ay hindi napapansin at nakalimutan. Ang batas ng Ohm ay hindi madaling subukan at hindi dapat kunin bilang isang malinaw na katotohanan; Sa katunayan, para sa maraming mga materyales ay hindi ito hawak.

Ano nga ba ang mga paghihirap na ito? Hindi ba posible na suriin kung ano ang nagagawa ng pagbabago sa bilang ng mga elemento ng isang voltaic column sa pamamagitan ng pagtukoy ng kasalukuyang sa iba't ibang bilang ng mga elemento?

Ang punto ay kapag kinuha namin magkaibang numero elemento, binabago namin ang buong circuit, dahil ang mga karagdagang elemento ay mayroon ding karagdagang pagtutol. Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang makahanap ng isang paraan upang baguhin ang boltahe nang hindi binabago ang baterya mismo. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga kasalukuyang halaga ay nagpapainit sa wire sa iba't ibang temperatura, at ang epektong ito ay maaari ring makaapekto sa kasalukuyang lakas. Nalampasan ni Ohm (1787-1854) ang mga paghihirap na ito sa pamamagitan ng pagsasamantala sa phenomenon ng thermoelectricity, na natuklasan ni Seebeck (1770-1831) noong 1822.

Kaya ipinakita ni Ohm na ang kasalukuyang ay proporsyonal sa boltahe at inversely proporsyonal sa impedance ng circuit. Ito ay isang simpleng resulta para sa isang kumplikadong eksperimento. Hindi bababa sa iyon ang dapat na tila sa atin ngayon.

Iba ang iniisip ng mga kasabayan ni Ohm, lalo na ang kanyang mga kababayan: marahil ang pagiging simple ng batas ni Ohm ang pumukaw sa kanilang hinala. Nakaranas si Om ng mga paghihirap sa kanyang karera at nangangailangan; Lalong nanlumo si Om sa katotohanang hindi kinikilala ang kanyang mga gawa. Para sa kredito ng Great Britain, at lalo na ng Royal Society, dapat sabihin na ang gawa ni Ohm ay nakatanggap ng karapat-dapat na pagkilala doon. Si Om ay kabilang sa mga dakilang tao na ang mga pangalan ay madalas na nakasulat sa maliliit na titik: ang pangalang "om" ay ibinigay sa yunit ng paglaban.

4. Unang pag-aaral ng conductor resistance

Ano ang isang konduktor? Puro passive lang sangkap electrical circuit, sagot ng mga unang mananaliksik. Ang pag-aaral nito ay nangangahulugan lamang na pag-isipan ang iyong mga utak sa mga hindi kinakailangang misteryo, dahil... tanging ang kasalukuyang pinagmulan ay isang aktibong elemento.

Ang pananaw na ito sa mga bagay ay nagpapaliwanag kung bakit ang mga siyentipiko, hindi bababa sa bago ang 1840, ay nagpakita ng halos walang interes sa ilang mga gawa na isinagawa sa direksyong ito.

Kaya, sa ikalawang kongreso ng mga siyentipikong Italyano, na ginanap sa Turin noong 1840 (ang unang nakilala sa Pisa noong 1839 at nakakuha pa ng ilang kahalagahang pampulitika), nagsasalita sa debate sa ulat na ipinakita ni Marianini, nangatuwiran si De la Rive na ang conductivity ng karamihan sa mga likido ay hindi ganap, "kundi kamag-anak at nag-iiba sa mga pagbabago sa kasalukuyang lakas." Ngunit ang batas ng Ohm ay nai-publish 15 taon na ang nakalilipas!

Kabilang sa ilang mga siyentipiko na unang nagsimulang pag-aralan ang isyu ng conductivity ng mga conductor pagkatapos ng pag-imbento ng galvanometer ay si Stefano Marianini (1790-1866).

Siya ay dumating sa kanyang pagtuklas nang hindi sinasadya habang nag-aaral ng boltahe ng baterya. Napansin niya na sa pagtaas ng bilang ng mga elemento ng voltaic column, ang electromagnetic effect sa needle ay hindi tumataas nang kapansin-pansin. Dahil dito, agad na naisip ni Marianini na ang bawat elemento ng voltaic ay kumakatawan sa isang balakid sa pagdaan ng kasalukuyang. Gumawa siya ng mga eksperimento sa mga pares ng "aktibo" at "hindi aktibo" (i.e., binubuo ng dalawang tansong plato na pinaghihiwalay ng isang basang spacer) at eksperimento na nakahanap ng ratio kung saan kinikilala ng modernong mambabasa espesyal na kaso Ang batas ng Ohm, kapag ang paglaban ng panlabas na circuit ay hindi isinasaalang-alang, tulad ng nangyari sa eksperimento ni Marianini.

Kinilala ni Georg Simon Ohm (1789-1854) ang mga merito ni Marianini, kahit na ang kanyang mga gawa ay hindi direktang nakatulong kay Ohm sa kanyang trabaho. Si Ohm ay binigyang inspirasyon sa kanyang pananaliksik sa pamamagitan ng akda ("Analytical Theory of Heat", Paris, 1822) ni Jean Baptiste Fourier (1768-1830) - isa sa pinakamahalagang siyentipikong gawa sa lahat ng panahon, na napakabilis na nakakuha ng katanyagan at pagpapahalaga sa mga mga mathematician at physicist noong panahong iyon. Naisip niya na ang mekanismo " daloy ng init", na tinutukoy ni Fourier, ay maihahalintulad sa isang electric current sa isang konduktor. At tulad ng sa teorya ng Fourier ang daloy ng init sa pagitan ng dalawang katawan o sa pagitan ng dalawang punto ng parehong katawan ay ipinaliwanag ng pagkakaiba sa temperatura, sa parehong paraan ipinaliwanag ni Ohm ang paglitaw ng isang electric current sa pagitan nila sa pamamagitan ng pagkakaiba sa "electroscopic forces" sa dalawang punto ng isang konduktor.

Kasunod ng pagkakatulad na ito, sinimulan ni Om ang kanyang pang-eksperimentong pag-aaral mula sa pagtukoy ng mga kamag-anak na halaga ng conductivity ng iba't ibang mga conductor. Gamit ang isang paraan na ngayon ay naging klasiko, ikinonekta niya ang mga manipis na konduktor ng iba't ibang materyales ng parehong diameter at binago ang kanilang haba upang ang isang tiyak na halaga ng kasalukuyang ay nakuha. Ang mga unang resulta na nakuha niya ngayon ay tila katamtaman. ohm law electric galvanometer

Ang mga mananalaysay ay tinamaan, halimbawa, sa pamamagitan ng Ohm ng mga sukat ng pilak na hindi gaanong conductive kaysa sa tanso at ginto, at mapagkunwari na tinatanggap ang sariling paliwanag ni Ohm na ang eksperimento ay isinagawa sa silver wire na pinahiran ng isang layer ng langis, na nakaliligaw sa eksaktong halaga. diameter

Sa oras na iyon, maraming mga mapagkukunan ng error kapag nagsasagawa ng mga eksperimento (hindi sapat na kadalisayan ng mga metal, kahirapan sa pag-calibrate ng wire, kahirapan sa paggawa ng tumpak na mga sukat, atbp.). Ang pinakamahalagang pinagmumulan ng error ay ang polariseysyon ng mga baterya. Ang mga permanenteng (kemikal) na elemento ay hindi pa kilala sa oras na iyon, kaya sa panahon na kinakailangan para sa mga sukat, ang electromotive na puwersa ng elemento ay nagbago nang malaki. Ito ang mga kadahilanang ito na nagdulot ng mga pagkakamali na humantong sa Ohm, sa batayan ng kanyang mga eksperimento, na makarating sa isang logarithmic na batas ng pag-asa ng kasalukuyang sa paglaban ng konduktor na konektado sa pagitan ng dalawang puntos sa circuit. Matapos mailathala ang unang artikulo ni Oma, pinayuhan siya ni Poggendorff na abandunahin mga elemento ng kemikal at ito ay mas mahusay na gumamit ng isang tanso-bismuth thermocouple, ipinakilala sa ilang sandali bago sa pamamagitan ng Seebeck.

Nakinig si Ohm sa payo na ito at inulit ang kanyang mga eksperimento, nag-assemble ng isang pag-install gamit ang isang thermoelectric na baterya, sa panlabas na circuit kung saan walong tansong mga wire na may parehong diameter ngunit magkakaibang mga haba ay konektado sa serye. Sinukat niya ang kasalukuyang lakas gamit ang isang uri ng balanse ng pamamaluktot na nabuo ng isang magnetic needle na nasuspinde sa isang metal na sinulid. Kapag ang kasalukuyang parallel sa arrow ay pinalihis ito, pinaikot ni Ohm ang sinulid kung saan ito nasuspinde hanggang ang arrow ay nasa karaniwan nitong posisyon;

Ang kasalukuyang lakas ay itinuturing na proporsyonal sa anggulo kung saan ang thread ay napilipit. Napagpasyahan ni Ohm na ang mga resulta ng mga eksperimento na ginawa gamit ang walong magkakaibang mga wire "ay maaaring maipahayag nang mahusay sa pamamagitan ng equation

kung saan ang X ay nangangahulugang ang intensity ng magnetic action ng isang conductor na ang haba ay katumbas ng x, at ang a at b ay pare-pareho, ayon sa pagkakabanggit, sa kapana-panabik na puwersa at sa paglaban ng natitirang bahagi ng circuit."

Ang mga pang-eksperimentong kundisyon ay nagbago: ang mga resistensya at thermoelectric na mga pares ay pinalitan, ngunit ang mga resulta ay pinakuluan pa rin sa formula sa itaas, na napakasimpleng nagbabago sa isang alam sa amin kung ang X ay papalitan ng kasalukuyang lakas, a sa pamamagitan ng electromotive force at b+x ng ang kabuuang paglaban ng circuit.

Matapos matanggap ang formula na ito, ginagamit ito ni Ohm upang pag-aralan ang epekto ng multiplier ng Schweiger sa pagpapalihis ng karayom ​​at pag-aralan ang kasalukuyang dumadaan sa panlabas na circuit ng baterya ng mga cell, depende sa kung paano sila konektado - sa serye o sa parallel. Sa ganitong paraan ay ipinaliwanag niya (tulad ng ginagawa ngayon sa mga aklat-aralin) kung ano ang tumutukoy sa panlabas na agos ng baterya, isang tanong na medyo nakakubli sa mga naunang mananaliksik. Inaasahan ni Om na ang kanyang eksperimentong gawain ay magbubukas ng daan para sa kanya sa unibersidad, na gusto niya. Gayunpaman, ang mga artikulo ay hindi napansin. Pagkatapos ay iniwan niya ang kanyang posisyon sa pagtuturo sa Cologne gymnasium at nagpunta sa Berlin upang theoretically maunawaan ang mga resulta na nakuha. Noong 1827 sa Berlin inilathala niya ang kanyang pangunahing gawain na "Die galvanische Kette, mathe-matisch bearbeitet" ("Galvanic circuit na binuo sa matematika").

Ang teoryang ito, sa pag-unlad kung saan siya ay naging inspirasyon, tulad ng nasabi na natin, sa pamamagitan ng analitikal na teorya ng init ni Fourier, ay nagpapakilala ng mga konsepto at tiyak na mga kahulugan electromotive force, o "electroscopic force" bilang tawag dito ng Ohm, electrical conductivity (Starke der Leitung) at current. Ang pagkakaroon ng pagpapahayag ng batas na kanyang hinango sa kaugalian na anyo na ibinigay ng mga modernong may-akda, isinulat ito ni Ohm sa may hangganang dami para sa mga espesyal na kaso ng mga partikular na electrical circuit, kung saan ang thermoelectric circuit ay lalong mahalaga. Batay dito, bumalangkas siya ng mga kilalang batas ng pagbabago boltahe ng kuryente kasama ang kadena.

Ngunit hindi rin napansin ang teoretikal na pag-aaral ni Ohm, at kung sinuman ang sumulat tungkol sa mga ito, ito ay para lamang kutyain ang "isang masamang pantasya, na ang tanging layunin ay ang pagnanais na maliitin ang dignidad ng kalikasan." At makalipas lamang ang sampung taon ang kanyang makikinang na mga gawa ay unti-unting nagsimulang tumanggap ng nararapat na pagkilala: sa

Sa Germany sila ay pinahahalagahan nina Poggendorff at Fechner, sa Russia ni Lenz, sa England ng Wheatstone, sa America ni Henry, sa Italy ni Matteucci.

Kasabay ng mga eksperimento ni Ohm, si A. Becquerel ay nagsagawa ng kanyang mga eksperimento sa France, at si Barlow ay nagsagawa ng kanyang mga eksperimento sa England. Ang mga eksperimento sa una ay lalong kapansin-pansin para sa pagpapakilala ng isang kaugalian galvanometer na may double winding frame at ang paggamit ng "zero" na paraan ng pagsukat. Ang mga eksperimento ni Barlow ay karapat-dapat na banggitin dahil kinumpirma ng mga ito ang pagiging matatag ng kasalukuyang lakas sa buong circuit. Ang konklusyon na ito ay napatunayan at pinalawak sa panloob na kasalukuyang ng isang baterya ni Fechner noong 1831, na pangkalahatan noong 1851 ni Rudolf Kohlrausch

(180E--1858) sa mga likidong conductor, at pagkatapos ay muling nakumpirma ng maingat na mga eksperimento ni Gustav Niedmann (1826--1899).

5. Mga pagsukat ng elektrikal

Gumamit si Becquerel ng differential galvanometer para sa paghahambing paglaban sa kuryente. Batay sa kanyang pananaliksik, bumalangkas siya ng kilalang batas ng pagtitiwala ng paglaban ng isang konduktor sa haba at cross-section nito. Ang mga gawaing ito ay ipinagpatuloy ni Pouillet at inilarawan niya sa mga sumunod na edisyon ng kanyang sikat na “Elements de

physique experimentale" ("Mga Batayan ng eksperimental na pisika"), ang unang edisyon nito ay lumabas noong 1827. Ang mga pagtutol ay tinutukoy ng paraan ng paghahambing.

Noong 1825, ipinakita ni Marianini na sa mga sumasanga na mga circuit ang electric current ay ipinamamahagi sa lahat ng mga conductor, anuman ang materyal na kanilang ginawa, salungat sa pahayag ni Volta, na naniniwala na kung ang isang sangay ng circuit ay nabuo ng isang metal conductor. at ang natitira sa pamamagitan ng likido, kung gayon ang lahat ng kasalukuyang ay dapat dumaan sa metal conductor. Pinasikat nina Arago at Pouillet ang mga obserbasyon ni Marianini sa France. Hindi pa alam ang batas ng Ohm, ginamit ni Pouillet noong 1837 ang mga obserbasyon na ito at ang mga batas ni Becquerel upang ipakita na ang conductivity ng isang circuit ay katumbas ng dalawa.

Ang mga branched circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga conductivity ng parehong mga circuit. Sa gawaing ito, inilatag ni Pouillet ang pundasyon para sa pag-aaral ng mga branched chain. Nagtatag si Pouillet ng ilang termino para sa kanila,

na nabubuhay pa, at ilang partikular na batas na ginawang pangkalahatan ni Kirchhoff noong 1845 sa kanyang sikat na "mga prinsipyo".

Ang pinakamalaking impetus para sa mga pagsukat ng elektrikal, at sa partikular na mga sukat ng paglaban, ay ibinigay ng tumaas na mga pangangailangan ng teknolohiya, at pangunahin ng mga problema na lumitaw sa pagdating ng electric telegraph. Ang ideya ng paggamit ng kuryente upang magpadala ng mga signal sa isang distansya ay unang lumitaw noong ika-18 siglo. Inilarawan ni Volta ang proyekto ng telegrapo, at ang Ampere, noong 1820, ay iminungkahi ang paggamit ng mga electromagnetic phenomena upang magpadala ng mga signal. Ang ideya ni Ampere ay kinuha ng maraming mga siyentipiko at technician: noong 1833, si Gauss at Weber ay nagtayo ng isang simpleng linya ng telegrapo sa Göttingen, na nag-uugnay sa isang astronomical observatory at isang pisikal na laboratoryo. Pero praktikal na aplikasyon Natanggap ang telegrapo salamat sa Amerikanong si Samuel Morse (1791-1872), na noong 1832 ay nagkaroon ng matagumpay na ideya ng paglikha ng alpabetong telegrapo na binubuo lamang ng dalawang karakter. Pagkatapos ng maraming pagtatangka, sa wakas ay nagtagumpay si Morse sa pribadong pagbuo ng unang krudo na modelo ng telegrapo sa New York University noong 1835. Noong 1839 isang eksperimento

linya sa pagitan ng Washington at Baltimore, at noong 1844 ang unang Morse-organisado kumpanyang Amerikano para sa komersyal na pagsasamantala ng isang bagong imbensyon. Ito rin ang unang praktikal na aplikasyon ng mga resulta ng siyentipikong pananaliksik sa larangan ng kuryente.

Sa Inglatera, sinimulan ni Charles Wheatstone (1802-1875) ang pag-aaral at pagpapabuti ng telegrapo. dating amo sa produksyon mga instrumentong pangmusika. Pag-unawa sa kahalagahan

pagsukat ng paglaban, nagsimulang maghanap ang Wheatstone ng pinakasimple at pinakatumpak na pamamaraan para sa mga naturang sukat. Ang paraan ng paghahambing na ginagamit sa oras na iyon, tulad ng nakita natin, ay nagbigay ng hindi mapagkakatiwalaang mga resulta, pangunahin dahil sa kakulangan ng mga matatag na mapagkukunan ng kuryente. Nasa 1840 na, nakahanap si Wheatstone ng paraan para sukatin ang paglaban anuman ang katatagan ng electromotive force at ipinakita ang kanyang device kay Jacobi. Gayunpaman, ang artikulo kung saan inilarawan ang aparatong ito at kung saan ay maaaring tawaging unang gawain sa larangan ng electrical engineering, ay lumitaw lamang noong 1843. Inilalarawan ng artikulong ito ang sikat na "tulay", pagkatapos ay pinangalanan pagkatapos ng Wheatstone. Sa katunayan, ang gayong aparato ay inilarawan -

noong 1833 ni Gunther Christie at nang nakapag-iisa noong 1840 ni Marianini; Pareho silang iminungkahi ng isang paraan ng pagbawas sa zero, ngunit ang kanilang mga teoretikal na paliwanag, na hindi isinasaalang-alang ang batas ng Ohm, ay nag-iwan ng maraming nais.

Ang Wheatstone ay isang admirer ng Ohm at alam na alam ang kanyang batas, kaya ang kanyang teorya ng "Wheatstone bridge" ay hindi naiiba sa kung ano ang ibinigay ngayon sa mga aklat-aralin. Bilang karagdagan, ang Wheatstone, upang mabilis at maginhawang baguhin ang paglaban ng isang gilid ng tulay upang makakuha ng zero na kasalukuyang sa galvanometer na kasama sa dayagonal na braso ng tulay, ay nagdisenyo ng tatlong uri ng rheostats (ang salita mismo ay iminungkahi niya

pagkakatulad sa "rheophore" na ipinakilala ni Ampere, bilang imitasyon kung saan ipinakilala din ni Peclet ang terminong "rheometer"). Ang unang uri ng rheostat na may movable bracket, na ginagamit pa rin hanggang ngayon, ay nilikha ng Wheatstone sa pamamagitan ng pagkakatulad sa isang katulad na aparato na ginamit ni Jacobi noong 1841. Ang pangalawang uri ng rheostat ay may anyo ng isang kahoy na silindro, sa paligid kung saan ay nasugatan ang isang bahagi ng isang wire na konektado sa isang circuit, na madaling i-rewound mula sa kahoy na silindro hanggang sa tanso. Ang ikatlong uri ng rheostat ay katulad ng "resistance store" na ginawa ni Ernst

Si Werner Siemens (1816--1892), scientist at industrialist, napabuti at malawak na ipinamahagi noong 1860. Ang "Wheatstone bridge" ay naging posible upang masukat ang mga puwersa ng electromotive at paglaban.

Ang paglikha ng isang underwater telegraph, marahil higit pa kaysa sa aerial telegraph, ay nangangailangan ng pagbuo ng mga pamamaraan ng pagsukat ng elektrikal. Ang mga eksperimento sa mga underwater telegraph ay nagsimula noong 1837, at isa sa mga unang problema na kailangang lutasin ay ang pagtukoy sa bilis ng kasalukuyang pagpapalaganap. Noong 1834, ang Wheatstone, gamit ang mga umiikot na salamin, na nabanggit na natin sa Kabanata. 8, ay gumawa ng mga unang sukat ng bilis na ito, ngunit ang kanyang mga resulta ay sumalungat sa mga resulta ng Latimer Clark, at ang huli, sa turn, ay hindi tumutugma sa mga pag-aaral sa ibang pagkakataon ng ibang mga siyentipiko.

Noong 1855, ipinaliwanag ni William Thomson (na kalaunan ay tumanggap ng titulong Lord Kelvin) ang dahilan ng lahat ng mga pagkakaibang ito. Ayon kay Thomson, ang bilis ng kasalukuyang sa isang konduktor ay walang tiyak na halaga. Tulad ng bilis ng pagpapalaganap ng init sa isang baras ay nakasalalay sa materyal, kaya ang bilis ng kasalukuyang sa isang konduktor ay nakasalalay sa produkto ng paglaban nito at kapasidad ng kuryente. Kasunod nitong teorya niya, na noong panahon niya

ay sumailalim sa mabangis na pagpuna, kinuha ni Thomson ang mga problema na nauugnay sa underwater telegraphy.

Ang unang transatlantic cable na nagkokonekta sa England at America ay gumana nang halos isang buwan, ngunit pagkatapos ay nasira. Kinakalkula ni Thomson ang bagong cable, nagsagawa ng maraming mga sukat ng paglaban at kapasidad, at nakabuo ng mga bagong aparato sa pagpapadala, kung saan ang astatic reflective galvanometer, na pinalitan ng isang "siphon recorder" ng kanyang sariling imbensyon, ay dapat na banggitin. Sa wakas, noong 1866, matagumpay na nagsimula ang bagong transatlantic cable. Ang paglikha ng unang malaking istruktura ng electrical engineering na ito ay sinamahan ng pagbuo ng isang sistema ng mga yunit ng electrical at magnetic measurements.

Ang batayan ng electromagnetic metrics ay inilatag ni Carl Friedrich Gauss (1777--1855) sa kanyang sikat na artikulong “Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata” (“The magnitude of the force of terrestrial magnetism in absolute measures”), na inilathala noong 1832 Nabanggit ni Gauss na ang iba't ibang mga magnetic unit ng pagsukat ay hindi maihahambing sa pagitan

ang kanyang sarili, hindi bababa sa karamihan, at samakatuwid ay iminungkahi ng isang sistema ng ganap na mga yunit batay sa tatlong pangunahing mga yunit ng mekanika: ang pangalawa (yunit ng oras), milimetro (yunit ng haba) at milligram (yunit ng masa). Sa pamamagitan ng mga ito ay ipinahayag niya ang lahat ng iba pa mga pisikal na yunit at nag-imbento ng isang bilang ng mga instrumento sa pagsukat, lalo na ang isang magnetometer para sa pagsukat ng terrestrial magnetism sa ganap na mga yunit. Ang gawain ni Gauss ay ipinagpatuloy ni Weber, na nagtayo ng marami sa kanyang sariling mga instrumento at instrumento na ipinaglihi ni Gauss. Unti-unti, lalo na salamat sa gawain ni Maxwell, na isinagawa sa espesyal na komisyon sa mga sukat na nilikha ng British Association, na naglabas ng taunang mga ulat mula 1861 hanggang 1867, lumitaw ang ideya na lumikha pinag-isang sistema mga panukala, lalo na ang isang sistema ng electromagnetic at electrostatic measures.

Ang ideya ng paglikha ng gayong ganap na mga sistema ng mga yunit ay itinakda nang detalyado sa makasaysayang ulat ng 1873 ng pangalawang komisyon ng British Association. Nagpulong sa Paris noong 1881, ang Internasyonal na Kongreso sa unang pagkakataon ay nagtatag ng mga internasyonal na yunit ng pagsukat, na nagbibigay sa bawat isa sa kanila ng pangalan bilang parangal sa ilang mahusay na pisiko. Karamihan sa mga pangalang ito ay nananatili pa rin: volt, ohm, ampere, joule, atbp. Pagkatapos

maraming twists at turns, ang International Georgie System, o MKSQ, ay ipinakilala noong 1935, na kumukuha ng meter, kilo-mass, second at ohm bilang base units nito.

Nauugnay sa "mga sistema" ng mga yunit ay "mga dimensional na pormula," na unang ginamit ni Fourier sa kanyang analytical na teorya ng init (1822) at ipinakalat ni Maxwell, na nagtatag ng notasyong ginamit sa kanila. Metrology ng huling siglo, batay sa pagnanais na ipaliwanag ang lahat ng mga phenomena gamit ang mga mekanikal na modelo, ay nagbigay malaking halaga mga pormula ng mga sukat, kung saan nais niyang makita ang hindi hihigit at hindi kukulangin bilang susi sa mga lihim ng kalikasan. Kasabay nito, maraming mga pahayag na halos dogmatiko ang iniharap. Kaya, halos isang obligadong dogma na dapat mayroong tatlong pangunahing dami. Ngunit sa pagtatapos ng siglo ay sinimulan nilang maunawaan na ang mga dimensional na pormula ay puro kumbensiyonal, bilang isang resulta kung saan ang interes sa mga dimensional na teorya ay nagsimulang unti-unting bumaba.

Konklusyon

Ang propesor ng pisika sa Unibersidad ng Munich E. Lommel ay nagsalita nang mabuti tungkol sa kahalagahan ng pananaliksik ni Ohm sa pagbubukas ng isang monumento sa siyentipiko noong 1895:

"Ang pagtuklas ni Ohm ay isang maliwanag na tanglaw na nagpapaliwanag sa lugar na iyon ng kuryente, na bago ito natabunan ng kadiliman. Ipinakita ni Ohm ang tanging tamang landas sa hindi masisilayan na kagubatan ng hindi maunawaan na mga katotohanan. Kahanga-hangang mga tagumpay sa pagbuo ng electrical engineering, na kung saan nakamasid kami sa loob huling mga dekada, ay makakamit lamang sa batayan ng pagtuklas ni Ohm. Siya lamang ang may kakayahang mangibabaw at kontrolin ang mga puwersa ng kalikasan, na kayang tumuklas sa mga batas ng kalikasan, inagaw ni Om mula sa kalikasan ang lihim na matagal nitong itinago at ipinasa ito sa kanyang mga kapanahon.”

Listahan ng mga mapagkukunang ginamit

Dorfman Ya. Kasaysayan ng mundo mga pisiko. M., 1979 Ohm G. Pagpapasiya ng batas ayon sa kung aling mga metal ang nagsasagawa ng contact electric. - Sa aklat: Classics of physical science. M., 1989

Encyclopedia Isang daang tao. Na nagpabago sa mundo. Ohm.

Prokhorov A. M. Pisikal na encyclopedic na diksyunaryo, M., 1983

Orir J. Physics, tomo 2. M., 1981

Giancoli D. Physics, tomo 2. M., 1989

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

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

Na-post sa Allbest.ru

Mga katulad na dokumento

Ang kasaysayan ng pagtuklas ni Isaac Newton sa "Batas ng Universal Gravitation", ang mga pangyayari bago ang pagtuklas na ito. Ang kakanyahan at mga limitasyon ng aplikasyon ng batas. Pagbubuo ng mga batas ni Kepler at ang kanilang aplikasyon sa paggalaw ng mga planeta, ang kanilang natural at artipisyal na mga satellite.

pagtatanghal, idinagdag noong 07/25/2010


Pag-aaral ng paggalaw ng isang katawan sa ilalim ng impluwensya ng isang palaging puwersa. Harmonic oscillator equation. Paglalarawan ng oscillation ng isang mathematical pendulum. Ang paggalaw ng mga planeta sa paligid ng Araw. Solusyon differential equation. Paglalapat ng batas ni Kepler, ang pangalawang batas ni Newton.

abstract, idinagdag 08/24/2015


Ang kasaysayan ng pagtuklas ng batas ng unibersal na grabitasyon. Johannes Kepler bilang isa sa mga tumuklas ng batas ng paggalaw ng planeta sa paligid ng araw. Ang kakanyahan at mga tampok ng eksperimento sa Cavendish. Pagsusuri ng teorya ng puwersa atraksyon sa isa't isa. Ang mga pangunahing limitasyon ng pagkakalapat ng batas.

pagtatanghal, idinagdag noong 03/29/2011


Pag-aaral ng "Archimedes' Law", nagsasagawa ng mga eksperimento upang matukoy ang puwersa ng Archimedean. Pagkuha ng mga formula para sa paghahanap ng mass ng displaced fluid at pagkalkula ng density. Application ng "Archimedes' Law" para sa mga likido at gas. Pag-unlad ng pamamaraan aralin sa paksang ito.

mga tala ng aralin, idinagdag noong 09/27/2010


Biyograpikong impormasyon tungkol kay Newton - ang mahusay na Ingles na physicist, mathematician at astronomer, ang kanyang mga gawa. Pananaliksik at pagtuklas ng isang siyentipiko, mga eksperimento sa optika at teorya ng kulay. Ang unang derivation ni Newton ng bilis ng tunog sa isang gas, batay sa batas ng Boyle-Mariotte.

pagtatanghal, idinagdag 08/26/2015


Pag-aaral sa sanhi ng magnetic anomalya. Mga pamamaraan para sa pagtukoy ng pahalang na bahagi ng pag-igting magnetic field Lupa. Paglalapat ng batas ng Biot-Savart-Laplace. Pagtukoy sa dahilan para sa pagliko ng arrow pagkatapos ilapat ang boltahe sa tangent-galvanometer coil.

pagsubok, idinagdag noong 06/25/2015


Paglalarawan ng mga pangunahing batas ni Newton. Mga katangian ng unang batas sa pagpapanatili ng isang estado ng pahinga o pare-parehong paggalaw ng isang katawan sa ilalim ng bayad na mga aksyon ng iba pang mga katawan dito. Mga prinsipyo ng batas ng pagpapabilis ng katawan. Mga tampok ng inertial reference system.

pagtatanghal, idinagdag noong 12/16/2014


Ang mga batas ng planetary motion ni Kepler, ang kanilang maikling paglalarawan. Ang kasaysayan ng pagtuklas ng Batas ng Universal Gravitation ni I. Newton. Mga pagtatangka na lumikha ng isang modelo ng Uniberso. Ang paggalaw ng mga katawan sa ilalim ng impluwensya ng grabidad. Gravitational forces atraksyon. Artipisyal na Earth satellite.

abstract, idinagdag 07/25/2010


Sinusuri ang bisa ng mga relasyon kapag nagkokonekta ng mga resistor nang magkatulad at ang unang batas ni Kirchhoff. Mga tampok ng impedance ng receiver. Paraan para sa pagkalkula ng boltahe at kasalukuyang para sa iba't ibang mga koneksyon. Ang kakanyahan ng batas ng Ohm para sa isang seksyon at para sa buong circuit.

gawaing laboratoryo, idinagdag noong 01/12/2010


Mga pangunahing pakikipag-ugnayan sa kalikasan. Pakikipag-ugnayan ng mga singil sa kuryente. Mga katangian ng electric charge. Batas ng konserbasyon ng singil sa kuryente. Pagbubuo ng batas ni Coulomb. Vector form at pisikal na kahulugan ng batas ng Coulomb. Prinsipyo ng superposisyon.

Nagsisimula kaming mag-publish ng mga materyales sa isang bagong seksyon na "" at sa artikulong ngayon ay pag-uusapan natin ang tungkol sa mga pangunahing konsepto, kung wala ito ay hindi maaaring talakayin ang isang solong elektronikong aparato o circuit. Tulad ng nahulaan mo, ang ibig kong sabihin kasalukuyang, boltahe at paglaban😉 Bilang karagdagan, hindi natin babalewalain ang batas na tumutukoy sa kaugnayan ng mga dami na ito, ngunit hindi ako mauuna sa ating sarili, unti-unti tayong kumilos.

Kaya magsimula tayo sa konsepto boltahe.

Boltahe.

Sa pamamagitan ng kahulugan boltahe- ay ang enerhiya (o trabaho) na ginugugol upang ilipat ang isang yunit na positibong singil mula sa isang puntong may mababang potensyal patungo sa isang puntong may mataas na potensyal (ibig sabihin, ang unang punto ay may mas negatibong potensyal kumpara sa pangalawa). Natatandaan natin mula sa kursong pisika na ang potensyal ng isang electrostatic field ay isang scalar na dami na katumbas ng ratio ng potensyal na enerhiya ng isang charge sa field sa charge na ito. Tingnan natin ang isang maliit na halimbawa:

Mayroong patuloy na electric field sa espasyo, ang intensity nito ay katumbas ng E. Isaalang-alang ang dalawang punto na matatagpuan sa malayo d mula sa isa't isa. Kaya ang boltahe sa pagitan ng dalawang puntos ay hindi hihigit sa potensyal na pagkakaiba sa mga puntong ito:

Kasabay nito, huwag kalimutan ang tungkol sa koneksyon sa pagitan ng lakas ng electrostatic field at ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang puntos:

At bilang resulta, nakakakuha kami ng formula na nagkokonekta ng stress at tensyon:

Sa electronics, kapag isinasaalang-alang iba't ibang mga scheme, ang boltahe ay itinuturing pa ring potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga puntos. Alinsunod dito, nagiging malinaw na ang boltahe sa isang circuit ay isang konsepto na nauugnay sa dalawang puntos sa circuit. Iyon ay, upang sabihin, halimbawa, ang "boltahe sa isang risistor" ay hindi ganap na tama. At kung pinag-uusapan nila ang tungkol sa boltahe sa isang punto, ibig sabihin nila ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng puntong ito at "lupa". So smoothly nakarating kami sa isa pa ang pinakamahalagang konsepto kapag nag-aaral ng electronics, lalo na sa konsepto "Earth":) Kaya eto na "lupa" sa mga de-koryenteng circuit, kadalasang tinatanggap na isaalang-alang ang punto ng zero potensyal (iyon ay, ang potensyal ng puntong ito ay katumbas ng 0).

Sabihin natin ang ilang higit pang mga salita tungkol sa mga yunit na tumutulong sa pagkilala sa dami boltahe. Ang yunit ng pagsukat ay Volt (V). Sa pagtingin sa kahulugan ng konsepto ng boltahe, madali nating maunawaan na upang ilipat ang isang singil ng magnitude 1 palawit sa pagitan ng mga puntos na may potensyal na pagkakaiba 1 Volt, ito ay kinakailangan upang gawin ang trabaho katumbas ng 1 Joule. With this, parang malinaw na ang lahat at makaka-move on na tayo 😉

At susunod sa linya mayroon kaming isa pang konsepto, ibig sabihin kasalukuyang.

Kasalukuyang, kasalukuyang lakas sa isang circuit.

Ano ito agos ng kuryente?

Pag-isipan natin kung ano ang mangyayari kung ang mga naka-charge na particle, halimbawa, mga electron, ay nasa ilalim ng impluwensya ng isang electric field... Isaalang-alang ang isang konduktor kung saan ang isang tiyak boltahe:

Mula sa direksyon ng lakas ng patlang ng kuryente ( E) maaari nating tapusin na ang pamagat="Rendered by QuickLaTeX.com" height="16" width="60" style="vertical-align: -4px;"> (вектор напряженности всегда направлен в сторону уменьшения потенциала). На каждый электрон начинает действовать сила:!}

Kung saan ang e ay ang singil ng elektron.

At dahil ang electron ay isang negatibong sisingilin na particle, ang force vector ay ididirekta sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng field strength vector. Kaya, sa ilalim ng impluwensya ng puwersa, ang mga particle, kasama ang magulong paggalaw, ay nakakakuha din ng direksyon ng paggalaw (velocity vector V sa figure). Bilang isang resulta, mayroong lumitaw agos ng kuryente 🙂

Ang kasalukuyang ay ang iniutos na paggalaw ng mga sisingilin na particle sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field.

Ang mahalagang punto ay ang kasalukuyang ay ipinapalagay na dumadaloy mula sa isang puntong may mas positibong potensyal patungo sa isang puntong may mas negatibong potensyal, kahit na ang elektron ay gumagalaw sa tapat na direksyon.

Hindi lamang mga electron ang maaaring kumilos bilang mga tagadala ng singil. Halimbawa, sa mga electrolyte at ionized na gas, ang daloy ng kasalukuyang ay pangunahing nauugnay sa paggalaw ng mga ion, na positibong sisingilin na mga particle. Alinsunod dito, ang direksyon ng puwersang vector na kumikilos sa kanila (at sa parehong oras ang bilis ng vector) ay magkakasabay sa direksyon ng vector E. At sa kasong ito, walang kontradiksyon na lilitaw, dahil ang kasalukuyang ay dumadaloy nang eksakto sa direksyon kung saan gumagalaw ang mga particle :)

Upang matantya ang kasalukuyang sa isang circuit, nakabuo sila ng isang dami bilang kasalukuyang lakas. Kaya, kasalukuyang lakas (ako) ay isang dami na nagpapakilala sa bilis ng paggalaw ng isang electric charge sa isang punto. Ang yunit ng kasalukuyang ay Ampere. Ang kasalukuyang lakas sa konduktor ay katumbas ng 1 Ampere, kung para sa 1 segundo Ang singil ay dumadaan sa cross section ng konduktor 1 palawit.

Nasaklaw na namin ang mga konsepto kasalukuyang at boltahe, ngayon ay alamin natin kung paano nauugnay ang mga dami na ito. At para dito kailangan nating pag-aralan kung ano ito paglaban ng konduktor.

Conductor/circuit resistance.

Ang katagang " paglaban” nagsasalita na para sa sarili 😉

Kaya, paglaban– pisikal na dami na nagpapakilala sa mga katangian ng isang konduktor na hahadlang ( lumaban) ang pagpasa ng electric current.

Isaalang-alang natin konduktor ng tanso haba l may lugar cross section, katumbas S:

Ang paglaban ng konduktor ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan:

Ang partikular na pagtutol ay isang halaga ng talahanayan.

Ang formula kung saan maaari mong kalkulahin ang paglaban ng isang konduktor ay ang mga sumusunod:

Para sa aming kaso ito ay magiging pantay 0.0175 (Ohm * sq. mm/m)– resistivity ng tanso. Hayaan ang haba ng konduktor 0.5 m, at ang cross-sectional area ay katumbas ng 0.2 sq. mm. Pagkatapos:

Tulad ng naunawaan mo na mula sa halimbawa, ang yunit ng pagsukat ay paglaban ay Ohm 😉

SA paglaban ng konduktor malinaw na ang lahat, oras na para pag-aralan ang relasyon boltahe, kasalukuyang at circuit resistance.

At dito ang pangunahing batas ng lahat ng electronics ay tumulong sa amin - Batas ng Ohm:

Ang kasalukuyang sa isang circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe at inversely proporsyonal sa paglaban ng seksyon ng circuit na pinag-uusapan.

Isaalang-alang natin ang pinakasimpleng electrical circuit:

Tulad ng sumusunod mula sa batas ng Ohm, ang boltahe at kasalukuyang sa isang circuit ay nauugnay sa mga sumusunod:

Hayaang ang boltahe ay 10 V at ang circuit resistance ay 200 ohms. Pagkatapos ang kasalukuyang sa circuit ay kinakalkula tulad ng sumusunod:

Tulad ng nakikita mo, ang lahat ay hindi mahirap :)

Marahil ay dito natin tatapusin ang artikulo ngayong araw, salamat sa iyong pansin at makita ka sa lalong madaling panahon! 🙂