1827'de Georg Ohm, bugüne kadar kullanılan formülün temelini oluşturan araştırmasını yayınladı. Ohm, uygulanan voltaj ile bir iletkenden akan akım arasındaki ilişkiyi gösteren geniş bir dizi deney gerçekleştirdi.

Bu yasa ampiriktir, yani deneyime dayanmaktadır. "Ohm" tanımı, elektrik direnci için resmi SI birimi olarak benimsenmiştir.

Ohm'un devre bölümü yasası Bir iletkendeki elektrik akımının, içindeki potansiyel farkla doğru orantılı, direnciyle ters orantılı olduğunu belirtir. İletkenin direncinin (karıştırılmaması gereken) sabit bir değer olduğunu dikkate alarak bunu aşağıdaki formülle formüle edebiliriz:

• I - amper cinsinden akım (A)
• V - volt cinsinden voltaj (V)
• R - ohm cinsinden direnç (Ohm)

Açıklık getirmek gerekirse: içinden 1 A'lık bir akımın aktığı 1 Ohm dirençli bir direnç, terminallerinde 1 V'luk bir potansiyel farka (voltaj) sahiptir.

Alman fizikçi Kirchhoff (Kirchhoff kurallarıyla ünlü) fizikte daha çok kullanılan bir genelleme yaptı:

• σ – malzeme iletkenliği
• J - akım yoğunluğu
• E- elektrik alanı.

Ohm kanunu ve direnç

Dirençler, bir devrede elektrik akımının akışına direnç sağlayan pasif elemanlardır. Ohm kanununa göre çalışan dirençlere ohmik direnç denir. Akım böyle bir dirençten geçtiğinde, terminallerindeki voltaj düşüşü direncin değeriyle orantılıdır.

Ohm formülü alternatif gerilim ve akıma sahip devreler için geçerliliğini korur. Ohm kanunu kapasitörler ve indüktörler için uygun değildir çünkü bunların akım-gerilim karakteristiği (volt-amper karakteristiği) esasen doğrusal değildir.

Ohm formülü aynı zamanda seri, paralel veya karışık olarak bağlanabilen birden fazla dirençli devreler için de geçerlidir. Seri veya paralel bağlanan direnç grupları eşdeğer direnç olarak basitleştirilebilir.

Hakkında ve bağlantı makalelerinde bunun nasıl yapılacağı daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Alman fizikçi Georg Simon Ohm, çalışmasını yayınladı. tam teori elektriğe "galvanik devre teorisi" denir. Bir devrenin bir bölümündeki voltaj düşüşünün, devrenin o bölümünün direncinden akan akımın işinin sonucu olduğunu buldu. Bu, bugün kullandığımız kanunun temelini oluşturdu. Kanun dirençler için temel denklemlerden biridir.

Ohm yasası - formül

Ohm kanunu formülü, üç değişkenden ikisi bilindiğinde kullanılabilir. Direnç, akım ve gerilim arasındaki ilişki farklı şekillerde yazılabilir. Ohm üçgeni asimilasyon ve ezberleme için faydalı olabilir.

Aşağıda böyle bir üçgen hesaplayıcının kullanımına ilişkin iki örnek verilmiştir.

Terminallerinde 100V'tan 10V'a voltaj düşüşü olan bir devrede 1 Ohm dirençli bir direncimiz var.Bu dirençten hangi akım geçiyor?Üçgen bize şunu hatırlatır:
120V voltajda içinden 2 Amperlik bir akımın aktığı 10 Ohm dirençli bir direncimiz var.Bu direnç üzerindeki voltaj düşüşü ne olacak?Bir üçgen kullanmak bize şunu gösterir:Böylece pinteki voltaj 120-20 = 100 V olacaktır.

Ohm Yasası - Güç

Elektrik akımı bir dirençten geçtiğinde, gücün belirli bir miktarını ısı olarak dağıtır.

Güç, akan akımın I (A) ve uygulanan voltajın V (V) bir fonksiyonudur:

• P - watt cinsinden güç (V)

Bir devrenin bir bölümü için Ohm yasasıyla birlikte formül aşağıdaki forma dönüştürülebilir:

İdeal bir direnç tüm enerjiyi dağıtır ve hiçbir elektrik veya manyetik enerjiyi depolamaz. Her direncin, dirence zarar vermeden dağıtılabilecek güç miktarının bir sınırı vardır. Bu güç nominal denir.

Çevre koşulları bu değeri düşürebilir veya artırabilir. Örneğin, eğer ortam havası sıcaksa, direncin fazla ısıyı dağıtma yeteneği azalır ve bunun tersine, düşük ortam sıcaklıklarında direncin dağıtma yeteneği artar.

Pratikte dirençler nadiren güç derecesine sahiptir. Ancak dirençlerin çoğu 1/4 veya 1/8 watt olarak derecelendirilmiştir.

Aşağıda güç, akım, voltaj ve direnç arasındaki ilişkiyi hızlı bir şekilde belirlemenize yardımcı olacak bir pasta grafiği bulunmaktadır. Dört parametrenin her biri için değerinin nasıl hesaplanacağını gösterir.

Ohm Yasası - hesap makinesi

Verilen çevrimiçi hesap makinesi Ohm kanunu, akım gücü, elektrik voltajı, iletken direnci ve güç arasındaki ilişkiyi belirlemenizi sağlar. Hesaplamak için herhangi iki parametreyi girin ve hesapla düğmesine tıklayın.

Elektrik akımı ve tehlikeli voltaj duyulması imkansız (yüksek gerilim hatlarının ve elektrik tesisatlarının uğultuları hariç). Enerji verilen canlı parçaların görünümü hiçbir şekilde farklı değildir.

Bunları kokularından tanımak imkansızdır ve normal çalışma modlarında yüksek sıcaklıklarda farklılık göstermezler. Ancak elektrikli süpürgeyi sessiz ve sessiz bir prize takıyoruz, düğmeyi çeviriyoruz - ve enerji birdenbire kendi başına geliyor, ev aletinin içinde gürültü ve sıkışma şeklinde ortaya çıkıyor.

Yine prizin yuvalarına iki çivi sokup kavrarsak, o zaman kelimenin tam anlamıyla tüm vücudumuzla elektrik akımının varlığının gerçekliğini ve nesnelliğini hissedeceğiz. Elbette bunu yapmak kesinlikle önerilmez. Ancak elektrikli süpürge ve çivi örnekleri bize, elektrik mühendisliğinin temel yasalarını çalışmanın ve anlamanın, evdeki elektriği kullanırken güvenliği artırmanın yanı sıra, elektrik akımı ve voltajıyla ilgili batıl önyargıları ortadan kaldırdığını açıkça gösteriyor.

Öyleyse, elektrik mühendisliğinin bilinmesinde fayda olan en değerli yasalarından birine bakalım. Ve bunu mümkün olan en popüler biçimde yapmaya çalışacağız.

Ohm kanunu

1. Ohm yasasını yazmanın diferansiyel şekli

Elektrik mühendisliğinin en önemli kanunu elbette Ohm kanunu. Elektrik mühendisliği ile ilgisi olmayan insanlar bile onun varlığından haberdardır. Ama bu arada "Ohm yasasını biliyor musun?" teknik üniversitelerde kibirli ve kibirli öğrenciler için bir tuzaktır. Yoldaş elbette Ohm yasasını çok iyi bildiğini söylüyor ve sonra bu yasayı diferansiyel biçimde verme talebiyle ona dönüyorlar. Burası bir lise öğrencisinin veya birinci sınıf öğrencisinin hala yapacak çok işi olduğu ortaya çıkıyor.

Ancak Ohm yasasını yazmanın diferansiyel biçimi pratikte neredeyse uygulanamaz. Akım yoğunluğu ile alan gücü arasındaki ilişkiyi yansıtır:

burada G devrenin iletkenliğidir; E - elektrik akımı yoğunluğu.

Bütün bunlar sadece dikkate alınarak elektrik akımını ifade etmeye yönelik girişimlerdir. fiziksel özellikler iletken malzeme, dikkate alınmadan geometrik parametreler(uzunluk, çap vb.). Ohm yasasını yazmanın diferansiyel biçimi saf bir teoridir; bunun günlük yaşamda bilinmesi hiç gerekli değildir.

2. Devrenin bir bölümü için Ohm yasasını yazmanın integral şekli

Başka bir şey, notasyonun integral biçimidir. Ayrıca birkaç çeşidi de bulunmaktadır. Bunlardan en popüler olanı Devre bölümü için Ohm kanunu: I=U/R

Başka bir deyişle, bir devrenin bir bölümündeki akım her zaman daha yüksektir, bu bölüme uygulanan gerilim ne kadar büyükse ve bu bölümün direnci de o kadar düşük olur.

Ohm kanununun bu "tipi", en azından bazen elektrikle uğraşmak zorunda olan herkesin ezberlemesi gereken bir yasadır. Neyse ki bağımlılık oldukça basittir. Sonuçta ağdaki voltajın sabit olduğu düşünülebilir. Bir çıkış için 220 volttur. Bu nedenle devredeki akımın yalnızca prize bağlı devrenin direncine bağlı olduğu ortaya çıkıyor. Buradan çıkan basit ders şudur: Bu direniş izlenmelidir.

Herkesin duyduğu kısa devreler, tam olarak harici devrenin düşük direnci nedeniyle meydana gelir. Branşman kutusundaki kabloların yanlış bağlanması nedeniyle faz ve nötr kablolarının doğrudan birbirine bağlandığını varsayalım. Daha sonra devre bölümünün direnci keskin bir şekilde neredeyse sıfıra düşecek ve akım da keskin bir şekilde çok büyük bir değere yükselecektir. Kablolama doğru yapılırsa çalışacaktır. devre kesici ve orada değilse veya hatalıysa veya yanlış seçilmişse, tel artan akımla baş edemeyecek, ısınacak, eriyecek ve muhtemelen yangına neden olacaktır.

Ancak, fişe takılı olan ve bir saatten fazla süredir kullanılan cihazlar da soruna neden oluyor. kısa devre. Tipik bir durum, kanatların sıkışması nedeniyle motor sargılarının aşırı ısındığı bir fandır. Motor sargılarının yalıtımı ciddi ısınma için tasarlanmamıştır; hızla kullanılamaz hale gelir. Sonuç olarak, direnci azaltan ve Ohm yasasına göre akımın artmasına neden olan dönüşler arası kısa devreler ortaya çıkar.

Artan akım, sargıların yalıtımını tamamen kullanılamaz hale getirir ve bir ara dönüş değil, gerçek, tam bir kısa devre meydana gelir. Akım, sargılara ek olarak doğrudan faz telinden nötr tele doğru akar. Doğru, yukarıdakilerin tümü ancak termal korumayla donatılmamış çok basit ve ucuz bir fanla gerçekleşebilir.

Ohm kanunu klima

Ohm yasasının yukarıdaki gösteriminin, sabit voltajlı bir devrenin bir bölümünü tanımladığı unutulmamalıdır. AC gerilim şebekelerinde ek reaktans vardır ve empedans önem kazanır. karekök Aktif ve reaktif direncin karelerinin toplamından.

Ohm'un AC devre bölümü yasası şu şekli alır: I=U/Z,

burada Z devrenin toplam direncidir.

Ancak yüksek reaktans, her şeyden önce güçlü olanların karakteristik özelliğidir. elektrikli makineler ve güç dönüştürme teknolojisi. Dahili elektrik direnci ev aletleri ve lambalar neredeyse tamamen aktif. Bu nedenle, günlük yaşamda hesaplamalar için Ohm yasasını yazmanın en basit biçimini kullanabilirsiniz: I=U/R.

3. İntegral gösterim biçimi komple zincir

Zincirin bir kısmı için kanunun yazılış şekli olduğuna göre, aynı zamanda Tam devre için Ohm kanunu: I=E/(r+R).

Burada r, ağ EMF kaynağının iç direncidir ve R, devrenin kendisinin toplam direncidir.

Ohm yasasının bu alt türünü göstermek için fiziksel bir modeli çok uzakta aramanıza gerek yok; bu, pilin bir EMF kaynağı olduğu bir arabanın yerleşik elektrik ağıdır. Akü direncinin mutlak sıfıra eşit olduğu varsayılamaz, bu nedenle terminalleri arasında doğrudan kısa devre olsa bile (R direnci yok), akım sonsuza kadar artmayacak, sadece yüksek bir değere yükselecektir. Ancak bu yüksek değer elbette tellerin erimesine ve otomobilin döşemelerinin alev almasına yetiyor. Bu nedenle arabaların elektrik devreleri sigortalar kullanılarak kısa devrelerden korunur.

Aküye göre sigorta kutusu önünde kısa devre meydana gelirse veya sigortalardan biri bakır tel ile değiştirilirse bu koruma yeterli olmayabilir. O zaman tek bir kurtuluş var - "toprağı", yani negatif terminali kaldırarak devreyi olabildiğince çabuk tamamen kesmek gerekiyor.

4. Devrenin EMF kaynağı içeren bir bölümü için Ohm yasasını yazmanın integral şekli

Ayrıca, devrenin EMF kaynağını içeren bölümü için Ohm yasasının başka bir versiyonunun daha bulunduğunu da belirtmek gerekir:

Burada U, söz konusu devrenin bölümünün başlangıcındaki ve sonundaki potansiyel farktır. EMF değerinin işareti, gerilime göre yönüne bağlıdır. Devrenin bir kısmı ayrıntılı çalışma için erişilemez olduğunda ve bizi ilgilendirmiyorsa, bir devrenin parametrelerini belirlerken bir devrenin bir kısmı için Ohm yasasını kullanmak genellikle gereklidir. Diyelim ki kasanın tek parça kısımları tarafından gizlenmiş. Geriye kalan devre bir EMF kaynağı ve direnci bilinen elemanlar içerir. Daha sonra devrenin bilinmeyen kısmının girişindeki voltajı ölçerek akımı ve ardından bilinmeyen elemanın direncini hesaplayabilirsiniz.

Sonuçlar

Böylece Ohm'un "basit" yasasının bazılarının düşündüğü kadar basit olmadığını görebiliriz. Ohm yasalarının integral gösteriminin tüm biçimlerini bildiğinizden, birçok elektrik güvenliği gerekliliğini anlayabilir ve kolayca hatırlayabilir, ayrıca elektriği kullanma konusunda güven kazanabilirsiniz.

Yalıtılmış bir iletken \(\overrightarrow(E)\) elektrik alanına yerleştirilirse, o zaman \(\overrightarrow(F) = q\overrightarrow(E)\) kuvveti serbest yüklere \(q\) etki edecektir. iletkende \(\overrightarrow(F) = q\overrightarrow(E)\) Sonuç olarak iletkende kısa süreli serbest yük hareketi vardır. İletkenin yüzeyinde oluşan yüklerin kendi elektrik alanı, dış alanı tamamen telafi ettiğinde bu işlem sona erecektir. İletkenin içinde ortaya çıkan elektrostatik alan sıfır olacaktır.

Ancak iletkenlerde belirli koşullar altında serbest taşıyıcıların sürekli düzenli hareketi meydana gelebilir. elektrik yükü.

Yüklü parçacıkların yönlendirilmiş hareketine elektrik akımı denir.

Elektrik akımının yönü pozitif serbest yüklerin hareket yönü olarak alınır. Bir iletkende elektrik akımının oluşması için, içinde bir elektrik alanının oluşması gerekir.

Elektrik akımının niceliksel bir ölçüsü mevcut güç\(I\), \(\Delta t\) zaman aralığı boyunca iletkenin kesiti boyunca (Şekil 1.8.1) aktarılan yükün \(\Delta q\) oranına eşit bir skaler fiziksel niceliktir. bu zaman aralığına:

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

Akımın gücü ve yönü zamanla değişmiyorsa böyle bir akıma denir. kalıcı .

Uluslararası Birim Sisteminde (SI) akım Amper (A) cinsinden ölçülür. 1 A'lık akım birimi, iki paralel iletkenin akımla manyetik etkileşimi ile belirlenir.

Doğru elektrik akımı yalnızca kapalı devre serbest yük taşıyıcılarının kapalı yörüngeler boyunca dolaştığı. Böyle bir devrenin farklı noktalarındaki elektrik alanı zaman içinde sabittir. Bu nedenle devredeki elektrik alanı DC donmuş bir elektrostatik alan karakterine sahiptir. Ancak bir elektrik yükü elektrostatik alanda kapalı bir yol boyunca hareket ettiğinde, elektrik kuvvetlerinin yaptığı iş sıfırdır. Bu nedenle, doğru akımın varlığı için, elektrik devresinde, kuvvetlerin çalışması nedeniyle devrenin bölümlerinde potansiyel farklılıklar yaratabilen ve koruyabilen bir cihazın bulunması gerekir. elektrostatik olmayan kökenli. Bu tür cihazlara denir DC kaynakları . Akım kaynaklarından serbest yük taşıyıcılarına etki eden, elektrostatik kökenli olmayan kuvvetlere denir. dış güçler .

Dış kuvvetlerin doğası değişebilir. Galvanik hücrelerde veya pillerde, elektrokimyasal işlemlerin bir sonucu olarak ortaya çıkarlar; doğru akım jeneratörlerinde, iletkenler manyetik alanda hareket ettiğinde dış kuvvetler ortaya çıkar. Elektrik devresindeki akım kaynağı, kapalı devrede sıvının pompalanması için gerekli olan pompa ile aynı rolü oynar. hidrolik sistem. Dış kuvvetlerin etkisi altında elektrik yükleri akım kaynağının içinde hareket eder aykırı kapalı bir devrede sabit bir elektrik akımının muhafaza edilebilmesi nedeniyle elektrostatik alan kuvvetleri.

Elektrik yükleri bir doğru akım devresi boyunca hareket ettiğinde, akım kaynaklarının içine etki eden dış kuvvetler iş gerçekleştirir.

Bir \(q\) yükünü akım kaynağının negatif kutbundan pozitif kutbuna hareket ettirirken dış kuvvetlerin \(A_(st)\) işinin bu yükün değerine oranına eşit bir fiziksel miktara denir kaynağın elektromotor kuvveti (EMF):

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

Böylece EMF, bir üniteyi hareket ettirirken dış kuvvetlerin yaptığı işe göre belirlenir. pozitif yük. Potansiyel fark gibi elektromotor kuvvet de ölçülür. Volt (V).

Tek bir pozitif yük kapalı bir doğru akım devresi boyunca hareket ettiğinde, dış kuvvetlerin yaptığı iş bu devreye etki eden emk'nin toplamına eşittir ve elektrostatik alanın yaptığı iş sıfırdır.

Bir DC devresi ayrı bölümlere ayrılabilir. Hiçbir dış kuvvetin etki etmediği alanlara (yani mevcut kaynakları içermeyen alanlara) denir. homojen . Akım kaynaklarının bulunduğu alanlara denir heterojen .

Tek bir pozitif yük devrenin belirli bir bölümü boyunca hareket ettiğinde, hem elektrostatik (Coulomb) hem de dış kuvvetler tarafından iş gerçekleştirilir. Elektrostatik kuvvetlerin işi, homojen olmayan bölümün başlangıç ​​(1) ve son (2) noktaları arasındaki \(\Delta \phi_(12) = \phi_(1) - \phi_(2)\) potansiyel farkına eşittir. . Dış kuvvetlerin işi, tanımı gereği, belirli bir alanda etki eden elektromotor kuvvete \(\mathcal(E)\) eşittir. Bu nedenle toplam iş eşittir

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

Boyut sen genellikle 12 denir Gerilim 1-2 numaralı zincir bölümünde. Homojen bir alan olması durumunda voltaj potansiyel farka eşittir:

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

Alman fizikçi G. Ohm, 1826'da deneysel olarak homojen bir metal iletkenden (yani hiçbir dış kuvvetin etki etmediği bir iletken) geçen akım kuvvetinin \(I\) uçlardaki voltajla \(U\) orantılı olduğunu tespit etti. iletkenin:

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

burada \(R\) = sabit.

Boyut R genellikle denir elektrik direnci . Elektrik direncine sahip iletkene denir direnç . Bu oran ifade eder Ohm kanunu zincirin homojen bölümü: Bir iletkendeki akım, uygulanan voltajla doğru orantılı, iletkenin direnciyle ise ters orantılıdır.

İletkenlerin elektriksel direncinin SI birimi Ohm (Ohm). 1 ohm'luk bir direnç, devrenin 1 V'luk bir voltajda 1 A'lık bir akımın meydana geldiği bir bölümüne sahiptir.

Ohm kanununa uyan iletkenlere denir doğrusal . Akımın \(I\) gerilime \(U\) grafiksel bağımlılığı (bu tür grafiklere volt-amper özellikleri (CVC olarak kısaltılır) orijinden geçen düz bir çizgi ile gösterilir. Yarı iletken diyot veya gaz deşarj lambası gibi Ohm kanununa uymayan birçok malzeme ve cihazın mevcut olduğu unutulmamalıdır. Metal iletkenlerde bile, yeterince yüksek akımlarda, metal iletkenlerin elektrik direnci artan sıcaklıkla arttığından, Ohm'un doğrusal yasasından bir sapma gözlenir.

Bir devrenin emk içeren bir bölümü için Ohm yasası aşağıdaki biçimde yazılır:

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

Bu oran genellikle denir genelleştirilmiş Ohm yasası veya Devrenin düzgün olmayan bir bölümü için Ohm yasası.

Şek. 1.8.2 kapalı bir DC devresini göstermektedir. Zincir bölümü ( CD) homojendir.

Ohm kanununa göre

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

Komplo ( ab) emf'si \(\mathcal(E)\)'ye eşit olan bir akım kaynağı içerir.

Heterojen bir alan için Ohm yasasına göre,

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

Her iki eşitliği de topladığımızda şunu elde ederiz:

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

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

$$\renk(mavi)(I=\frac(\mathcal(E))(R + r))$$

Bu formül ifade eder Tam bir devre için Ohm kanunu : tüm devredeki akım gücü, kaynağın elektromotor kuvvetinin devrenin homojen ve homojen olmayan bölümlerinin dirençlerinin toplamına bölünmesine eşittir (kaynağın iç direnci).

Rezistans RŞekil 2'deki heterojen alan 1.8.2 şu şekilde düşünülebilir akım kaynağının iç direnci . Bu durumda alan ( ab) Şek. 1.8.2 kaynağın iç kısmıdır. Eğer puan A Ve B Direnci kaynağın iç direncine (\(R\ \ll r\)) kıyasla küçük olan bir iletkenle kısa devre yapılırsa devre akacaktır. kısa devre akımı

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

Kısa devre akımı - elde edilebilecek maksimum akım bu kaynak elektromotor kuvveti \(\mathcal(E)\) ve iç direnci \(r\) ile. Düşük iç dirençli kaynaklar için kısa devre akımı çok büyük olabilir ve elektrik devresinin veya kaynağın tahrip olmasına neden olabilir. Örneğin otomobillerde kullanılan kurşun-asit bataryalar birkaç yüz amperlik kısa devre akımına sahip olabilir. Kısa devreler aydınlatma ağları, trafo merkezlerinden (binlerce amper) güç alıyor. Bu kadar büyük akımların yıkıcı etkilerinden kaçınmak için devreye sigortalar veya özel devre kesiciler dahil edilir.

Bazı durumlarda kısa devre akımının tehlikeli değerlerini önlemek için kaynağa bazı harici dirençler seri bağlanır. Daha sonra direniş R kaynağın iç direncinin ve dış direncin toplamına eşittir ve kısa devre sırasında akımın gücü aşırı büyük olmayacaktır.

Harici devre açıksa, o zaman \(\Delta \phi_(ba) = -\Delta \phi_(ab) = \mathcal(E)\), yani açık bir pilin kutuplarındaki potansiyel fark, buna eşittir. emf.

Harici yük direnci ise R açık ve pilden akım akıyor BEN kutuplarındaki potansiyel fark eşit olur

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

Şek. 1.8.3, emf'si \(\mathcal(E)\)'ye eşit ve iç direnci olan bir doğru akım kaynağının şematik temsilini gösterir Rüç modda: “rölantide”, yükte çalışma ve kısa devre modu (kısa devre). Belirtilen gerilim \(\overrightarrow(E)\) elektrik alanı pilin içinde ve pozitif yüklere etki eden kuvvetler:\(\overrightarrow(F)_(e)\) - elektrik kuvveti ve \(\overrightarrow(F)_(st)\) - dış kuvvet. Kısa devre modunda pilin içindeki elektrik alanı kaybolur.

DC elektrik devrelerindeki gerilimleri ve akımları ölçmek için kullanılırlar. özel cihazlar - voltmetreler Ve ampermetreler.

Voltmetre terminallerine uygulanan potansiyel farkını ölçmek için tasarlanmıştır. O bağlanır paralel devrenin potansiyel farkının ölçüldüğü bölümü. Herhangi bir voltmetrenin bir miktar iç direnci \(R_(V)\) vardır. Voltmetrenin, ölçülen devreye bağlandığında akımların gözle görülür bir şekilde yeniden dağılımını sağlamaması için, iç direncinin, bağlı olduğu devre bölümünün direnciyle karşılaştırıldığında büyük olması gerekir. Şekil 2'de gösterilen devre için. 1.8.4'te bu koşul şu şekilde yazılmıştır:

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

Bu durum, voltmetreden akan \(I_(V) = \Delta \phi_(cd) / R_(V)\) akımının \(I = \Delta \phi_(cd) / R_ akımından çok daha az olduğu anlamına gelir. (1 )\), devrenin test edilen bölümünden akar.

Voltmetrenin içine etki eden herhangi bir dış kuvvet olmadığından, terminallerindeki potansiyel fark tanım gereği voltajla örtüşür. Bu nedenle voltmetrenin voltajı ölçtüğünü söyleyebiliriz.

Ampermetre Bir devredeki akımı ölçmek için tasarlanmıştır. Ampermetre seri olarak açık devreye bağlanır, böylece ölçülen akımın tamamı içinden geçer. Ampermetrenin ayrıca bir miktar iç direnci vardır (R_(A)\). Bir voltmetreden farklı olarak ampermetrenin iç direnci, tüm devrenin toplam direnciyle karşılaştırıldığında oldukça küçük olmalıdır. Şekil 2'deki devre için 1.8.4 Ampermetrenin direnci koşulu sağlamalıdır

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

böylece ampermetre açıldığında devredeki akım değişmez.

Ölçüm cihazları - voltmetreler ve ampermetreler - iki tipte gelir: işaretçi (analog) ve dijital. Dijital elektrik sayaçları karmaşık elektronik cihazlardır. Tipik olarak dijital cihazlar daha fazlasını sağlar yüksek doğrulukölçümler.

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek kolaydır. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

Yayınlandığı tarih http://www.allbest.ru/

BELARUS CUMHURİYETİ EĞİTİM BAKANLIĞI

Doğa Bilimleri Bölümü

Soyut

Ohm kanunu

Tamamlanmış:

Ivanov M.A.

giriiş

1. Genel görünüm Ohm kanunu

2. Ohm yasasının keşfinin tarihçesi, kısa biyografi bilim adamı

3. Ohm yasalarının türleri

4. İletken direncine ilişkin ilk çalışmalar

5. Elektriksel ölçümler

Çözüm

Literatür, diğer bilgi kaynakları

giriiş

Elektrikle ilgili olaylar gözlendi Antik Çin, Hindistan ve Antik Yunanistançağımızın başlangıcından birkaç yüzyıl önce. Hayatta kalan efsanelerin söylediği gibi, MÖ 600 civarında. Antik Yunan filozofu Miletoslu Thales, hafif nesneleri çekmek için yüne sürülen kehribarın özelliğini biliyordu. Bu arada eski Yunanlılar amberi adlandırmak için “elektron” kelimesini kullanmışlardı. “Elektrik” kelimesi de ondan geldi. Ancak Yunanlılar elektrik olayını yalnızca gözlemlemişler ama açıklayamamışlardır.

19. yüzyıl elektrikle ilgili keşiflerle doluydu. Bir keşif, onlarca yıl boyunca bütün bir keşifler zincirine yol açtı. Elektrik bir araştırma konusu olmaktan çıkıp bir tüketim malına dönüşmeye başladı. Çeşitli üretim alanlarına yaygın olarak tanıtılmaya başlandı. İcat edildi ve yaratıldı elektrik motorları, jeneratörler, telefon, telgraf, radyo. Elektriğin tıbba girişi başlıyor.

Gerilim, akım ve direnç, elektrik devrelerinde meydana gelen olayları karakterize eden fiziksel niceliklerdir. Bu miktarlar birbiriyle ilişkilidir. Bu bağlantı ilk olarak Alman fizikçi 0m tarafından incelenmiştir. Ohm kanunu 1826'da keşfedildi.

1. Ohm yasasına genel bakış

Ohm kanunu şöyle işler: Devrenin bir bölümündeki akım gücü, bu bölümdeki voltajla doğru orantılıdır (belirli bir direnç için) ve bölümün direnciyle ters orantılıdır (belirli bir voltaj için): I = U / R, formülden U = IHR ve R = U / I şeklinde olur. Belirli bir iletkenin direnci gerilime veya akıma bağlı olmadığından, son formül şu şekilde okunmalıdır: belirli bir iletkenin direnci, oranına eşittir. uçlarındaki voltajın içinden geçen akımın gücüne oranıdır. Elektrik devrelerinde, çoğunlukla iletkenler (elektrik enerjisi tüketicileri) seri (örneğin, Noel ağacı çelenklerindeki ampuller) ve paralel (örneğin, elektrikli ev aletleri) bağlanır.

Şu tarihte: seri bağlantı Her iki iletkendeki (ampuller) akım gücü aynıdır: I = I1 = I2, söz konusu devrenin bölümünün uçlarındaki voltaj, birinci ve ikinci lambalardaki voltajın toplamıdır: U = U1 + U2 . Bölümün toplam direnci, R = R1 + R2 ampullerinin dirençlerinin toplamına eşittir.

Dirençler paralel bağlandığında devre bölümündeki ve dirençlerin uçlarındaki voltaj aynıdır: U = U1 = U2. Devrenin dallanmamış kısmındaki akım, bireysel dirençlerdeki akımların toplamına eşittir: I = I1 + I2. Bölümün toplam direnci, her bir direncin direncinden daha azdır.

Dirençlerin dirençleri aynıysa (R1 = R2), o zaman bölümün toplam direnci Devreye üç veya daha fazla direnç paralel bağlanırsa, o zaman toplam direnç - olabilir.

şu formülle bulunur: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/RN. Paralel olarak, ağ voltajına eşit bir voltaj için tasarlanmış ağ tüketicileri bağlanır.

Yani Ohm Yasası mevcut güç arasındaki ilişkiyi kurar. BEN iletkende ve potansiyel farkta (gerilim) sen bu iletkenin iki sabit noktası (bölümü) arasında:

Orantılılık faktörü R iletkenin geometrik ve elektriksel özelliklerine ve sıcaklığa bağlı olarak omik direnç veya basitçe iletkenin belirli bir bölümünün direnci olarak adlandırılır.

2. Ohm yasasının keşfinin tarihi, bilim adamının kısa bir biyografisi

Georg Simon Ohm, 16 Mart 1787'de Erlangen'de kalıtsal bir tamircinin ailesinde doğdu. Okuldan mezun olduktan sonra Georg şehrin spor salonuna girdi. Erlangen Spor Salonu üniversite tarafından denetleniyordu. Spor salonundaki dersler dört profesör tarafından veriliyordu. Liseden mezun olan Georg, 1805 baharında Erlangen Üniversitesi Felsefe Fakültesi'nde matematik, fizik ve felsefe okumaya başladı.

Üç dönem okuduktan sonra matematik öğretmeninin yerini alma davetini kabul etti. özel okulİsviçre'nin Gottstadt kasabası.

1811'de Erlangen'e döndü, üniversiteden mezun oldu ve doktora derecesini aldı. Üniversiteden mezun olur olmaz kendisine aynı üniversitenin matematik bölümünde özel yardımcı doçentlik görevi teklif edildi.

1812'de Ohm, Bamberg'deki bir okula matematik ve fizik öğretmeni olarak atandı. 1817'de "En Çok" öğretme metodolojisine adanmış ilk basılı çalışmasını yayınladı. en iyi seçenek hazırlık sınıflarında geometri öğretiyor." Ohm elektriği araştırmaya başladı. Ohm, elektrik ölçüm cihazını Coulomb'un burulma dengelerinin tasarımına dayandırdı. Ohm, araştırmasının sonuçlarını "Hangi metallerin hangi kanuna göre olduğu hakkında ön rapor" başlıklı bir makale şeklinde derledi. Makale, 1825 yılında Schweigger tarafından yayınlanan Journal of Physics and Chemistry'de yayınlandı. Ancak Ohm tarafından bulunan ve yayınlanan ifadenin yanlış olduğu ortaya çıktı ve bu da uzun süredir yayınlanmamasının nedenlerinden biri oldu. -Tanıma. Tüm önlemleri alarak, olası tüm hata kaynaklarını önceden ortadan kaldıran Ohm, yeni boyutlara geçti.

1826'da Journal of Physics and Chemistry'de yayınlanan ünlü makalesi "Metallerin elektriği ilettiği yasanın tanımı, volta aparatı teorisinin ve Schweigger çarpanının bir taslağıyla birlikte" yayınlandı.

Mayıs 1827'de Ohm'un elektrik devreleri üzerine teorik akıl yürütmesini içeren 245 sayfalık "Elektrik Devrelerinin Teorik Çalışmaları" cildi. Bu çalışmada bilim adamı, bir iletkenin elektriksel özelliklerini direncine göre karakterize etmeyi önerdi ve bu terimi bilimsel kullanıma soktu. Ohm, bir elektrik devresinin EMF içermeyen bir bölümünün yasası için daha basit bir formül buldu: “Galvanik bir devredeki akımın büyüklüğü, tüm gerilimlerin toplamı ile doğru orantılıdır ve azaltılmış uzunlukların toplamı ile ters orantılıdır. Bu durumda, toplam azaltılmış uzunluk, farklı iletkenliğe ve farklı kesite sahip homojen bölümler için tüm bireysel azaltılmış uzunlukların toplamı olarak tanımlanır."

1829'da, elektriksel ölçüm aletleri teorisinin temellerinin atıldığı "Elektromanyetik Çarpanın Çalışmasının Deneysel Bir Çalışması" adlı makalesi yayınlandı. Burada Ohm, 1 ft uzunluğunda ve 1 kare çizgi kesitli bir bakır telin direncini seçtiği bir direnç birimi önerdi.

1830'da Ohm'un "Tek Kutuplu İletkenliğin Yaklaşık Teorisini Oluşturma Girişimi" adlı yeni çalışması ortaya çıktı. Ohm'un eseri 1841 yılına kadar tercüme edilmedi. ingilizce dili, 1847'de - İtalyanca'ya, 1860'da - Fransızca'ya.

16 Şubat 1833'te, yani keşfinin yayınlandığı makalenin yayımlanmasından yedi yıl sonra, Ohm'a yeni düzenlenen Nürnberg Politeknik Okulu'nda fizik profesörü olarak bir pozisyon teklif edildi. Bilim adamı akustik alanında araştırmaya başlar. Ohm, akustik araştırmasının sonuçlarını, daha sonra Ohm'un akustik yasası olarak anılacak bir yasa biçiminde formüle etti.

Ohm yasasını yabancı bilim adamları arasında ilk tanıyanlar Rus fizikçiler Lenz ve Jacobi oldu. Ayrıca uluslararası alanda tanınmasına da yardımcı oldular. Rus fizikçilerin katılımıyla 5 Mayıs 1842'de Londra Kraliyet Cemiyeti Ohm'a altın madalya vererek onu üye olarak seçti.

1845'te Bavyera Bilimler Akademisi'nin asil üyesi seçildi. 1849'da bilim adamı Münih Üniversitesi'ne olağanüstü profesör pozisyonuna davet edildi. Aynı yıl, devlet fiziksel ve matematiksel araçlar koleksiyonunun sorumlusu olarak atandı ve aynı zamanda fizik ve matematik üzerine dersler verdi. 1852'de Ohm profesörlük pozisyonunu aldı. Ohm 6 Temmuz 1854'te öldü. 1881'de Paris'teki elektrik mühendisliği kongresinde bilim adamları oybirliğiyle direnç ünitesinin adını - 1 Ohm olarak onayladılar.

3. Ohm yasalarının türleri

Ohm yasasının birkaç türü vardır.

Ohm'un bir zincirin homojen bir bölümü için yasası (bir akım kaynağı içermeyen): bir iletkendeki akım, uygulanan voltajla doğru orantılıdır ve iletkenin direnciyle ters orantılıdır:

Ohm'un tam devre yasası - devredeki akım gücü, devrede etkili olan EMF ile orantılıdır ve devre direncinin ve kaynağın iç direncinin toplamı ile ters orantılıdır.

şu anki gücüm nerede

E - elektromotor kuvvet

R, devrenin dış direncidir (yani devrenin direnci)

devrenin emf kaynağının dışında bulunan kısmı)

EMF, bir devredeki bir yükü, bu yükün büyüklüğüyle ilişkili olarak hareket ettirmek için dış kuvvetlerin (yani elektrik kökenli olmayan kuvvetler) yaptığı çalışmadır.

Ölçü birimleri:

EMF - volt

Akım - amper

Dirençler (R ve r) - ohm

Bir elektrik devresinin temel yasasını (Ohm yasası) uygulayarak, ilk bakışta gizemli ve paradoksal görünen birçok doğa olayını açıklamak mümkündür. Örneğin, herkes bilir ki, canlı elektrik kablolarıyla herhangi bir insan teması ölümcüldür. Kırık bir yüksek gerilim kablosuna tek bir dokunuş bile bir insanı veya hayvanı elektrik çarpmasına neden olabilir. Ancak aynı zamanda kuşların yüksek gerilim hatlarına sakince tünediklerini de sürekli görüyoruz ve hiçbir şey bu canlıların hayatını tehdit etmiyor. O halde böyle bir paradoksun açıklamasını nasıl bulabiliriz?

Ve bu fenomen, elektrik telindeki bir kuşun elektrik şebekesinin bölümlerinden biri olduğunu hayal edersek, oldukça basit bir şekilde açıklanabilir, ikincisinin direnci, aynı devrenin başka bir bölümünün (yani küçük bir bölümün) direncini önemli ölçüde aşar. kuşun bacakları arasındaki boşluk). Dolayısıyla devrenin ilk kısmına yani kuşun vücuduna etki eden elektrik akımı onun için tamamen güvenli olacaktır. Bununla birlikte, tam güvenlik yalnızca yüksek gerilim kablosunun bir bölümüyle temas ettiğinde garanti edilir. Ancak elektrik hattına konan bir kuş, kanadı veya gagasıyla bir tele veya telin yakınında bulunan herhangi bir nesneye (örneğin telgraf direğine) dokunursa kuşun ölmesi kaçınılmazdır. Sonuçta, direk doğrudan yere bağlıdır ve kuşun vücuduna geçen elektrik yüklerinin akışı, hızla yere doğru hareket ederek onu anında öldürebilir. Ne yazık ki şehirlerde pek çok kuş bu nedenle ölüyor.

Kuşları elektriğin zararlı etkilerinden korumak için yabancı bilim adamları geliştirdi özel cihazlar- elektrik akımından izole edilmiş kuşlar için tünekler. Bu tür cihazlar yerleştirildi yüksek gerilim hatları güç iletimi İzole bir tünekte oturan kuşlar, hayatlarını tehlikeye atmadan gagaları, kanatları veya kuyruklarıyla tellere, direklere veya braketlere dokunabilirler. İnsan derisinin stratum korneum adı verilen üst kısmının yüzeyi en büyük dirence sahiptir. Kuru ve sağlam cildin direnci 40.000 - 100.000 Ohm'a ulaşabilir. Derinin stratum korneum'u çok küçüktür, yalnızca 0,05 - 0,2 mm. ve 250 V'luk bir voltajla kolayca kırılır. Bu durumda direnç yüz kat azalır ve akım insan vücuduna ne kadar uzun süre etki ederse o kadar hızlı düşer. Cildin artan terlemesi, aşırı çalışma, sinirsel heyecan ve sarhoşluk, insan vücudunun direncini 800 - 1000 Ohm'a kadar keskin bir şekilde azaltır. Bu, bazen küçük bir voltajın bile elektrik çarpmasına neden olabileceğini açıklamaktadır. Örneğin insan vücudunun direnci 700 Ohm ise, yalnızca 35 V'luk bir voltaj tehlikeli olacaktır. Bu nedenle, örneğin elektrikçiler 36 V'luk bir voltajla çalışırken bile yalıtım kullanır. koruyucu ekipman- lastik eldivenler veya yalıtımlı saplı aletler.

Ohm yasası o kadar basit görünüyor ki, onu oluştururken aşılması gereken zorluklar gözden kaçırılıyor ve unutuluyor. Ohm yasasını test etmek kolay değildir ve apaçık bir gerçek olarak kabul edilmemelidir; Aslında birçok malzeme için geçerli değildir.

Bu zorluklar tam olarak nedir? Farklı sayıda elemandaki akımı belirleyerek voltaik kolonun eleman sayısındaki değişikliğin ne ürettiğini kontrol etmek mümkün değil mi?

Mesele şu ki, bunu aldığımızda farklı numara tüm devreyi değiştiriyoruz çünkü ek elemanların da ek direnci vardır. Bu nedenle akünün kendisini değiştirmeden voltajı değiştirmenin bir yolunu bulmak gerekir. Ayrıca farklı akım değerleri teli farklı sıcaklıklara kadar ısıtır ve bu etki aynı zamanda akım gücünü de etkileyebilir. Ohm (1787-1854), 1822 yılında Seebeck (1770-1831) tarafından keşfedilen termoelektrik olgusundan yararlanarak bu zorlukların üstesinden geldi.

Böylece Ohm, akımın voltajla orantılı, devrenin empedansıyla ters orantılı olduğunu gösterdi. Karmaşık bir deneyin basit bir sonucuydu bu. En azından şimdi bize öyle görünmesi gerekiyor.

Ohm'un çağdaşları, özellikle de yurttaşları farklı düşünüyordu: Belki de onların şüphesini uyandıran şey Ohm yasasının basitliğiydi. Om resmi kariyerinde zorluklarla karşılaştı ve muhtaç durumdaydı; Om özellikle eserlerinin tanınmaması nedeniyle bunalıma girdi. Büyük Britanya'nın ve özellikle Kraliyet Cemiyeti'nin takdirine göre, Ohm'un çalışmalarının orada hak ettiği takdiri aldığını söylemek gerekir. Om, isimleri sıklıkla küçük harflerle yazılmış olan büyük adamlardan biridir: Direniş birliğine "om" adı verilmiştir.

4. İletken direncine ilişkin ilk çalışmalar

İletken nedir? Tamamen pasif bileşen Elektrik devresi sorusunu ilk araştırmacılar yanıtladı. Bunu incelemek basitçe gereksiz gizemler üzerinde kafanızı yormak anlamına gelir, çünkü... yalnızca geçerli kaynak etkin bir öğedir.

Bu bakış açısı, bilim adamlarının en azından 1840'tan önce neden bu yönde yürütülen birkaç çalışmaya neredeyse hiç ilgi göstermediğini açıklıyor.

Böylece, İtalyan bilim adamlarının 1840'ta Torino'da düzenlenen ikinci kongresinde (ilk toplantı 1839'da Pisa'da yapıldı ve hatta bazı siyasi önem kazandı), Marianini tarafından sunulan rapor üzerine yapılan tartışmada konuşan De la Rive, iletkenliğin iletkenliğini savundu. Çoğu sıvı mutlak değildir, "daha ziyade görecelidir ve mevcut güçteki değişikliklere göre değişir." Ama Ohm kanunu 15 yıl önce yayınlanmıştı!

Galvanometrenin icadından sonra iletkenlerin iletkenliği konusunu ilk kez incelemeye başlayan birkaç bilim adamı arasında Stefano Marianini (1790-1866) vardı.

Akü voltajını incelerken tesadüfen bu keşfine ulaştı. Voltaik kolonun element sayısındaki artışla iğne üzerindeki elektromanyetik etkinin gözle görülür şekilde artmadığını fark etti. Bu, Marianini'nin hemen her volta elementinin akımın geçişine bir engel teşkil ettiğini düşünmesine neden oldu. "Aktif" ve "aktif olmayan" çiftleriyle (yani ıslak bir ayırıcıyla ayrılmış iki bakır plakadan oluşan) deneyler yaptı ve deneysel olarak modern okuyucunun tanıyabileceği bir oran buldu. özel durum Ohm kanunu, Marianini'nin deneyinde olduğu gibi dış devrenin direnci dikkate alınmadığında.

Georg Simon Ohm (1789-1854), Marianini'nin erdemlerini kabul etti, ancak eserleri Ohm'a çalışmalarında doğrudan yardımcı olmadı. Ohm, araştırmasında Jean Baptiste Fourier'nin (1768-1830) tüm zamanların en önemli bilimsel çalışmalarından biri olan ve kısa sürede şöhret ve beğeni kazanan çalışmasından ("Analitik Isı Teorisi", Paris, 1822) ilham almıştır. O zamanın matematikçileri ve fizikçileri. Aklına şu mekanizma geldi: ısı akışı Fourier'nin bahsettiği ", bir iletkendeki elektrik akımına benzetilebilir. Ve nasıl Fourier teorisinde iki cisim arasındaki veya aynı cismin iki noktası arasındaki ısı akışı sıcaklık farkıyla açıklanıyorsa, aynı şekilde Ohm da aralarında elektrik akımının oluşmasını “elektroskopik kuvvetler” farkıyla açıklıyor. bir iletkenin iki noktasında.

Bu benzetmenin ardından Om, çalışmalarına başladı. deneysel çalışmalarçeşitli iletkenlerin göreceli iletkenlik değerlerinin belirlenmesinden. Artık klasik hale gelen bir yöntemi kullanarak ince iletkenleri birbirine bağladı. çeşitli malzemeler aynı çapta ve belirli bir miktarda akım elde edilecek şekilde uzunlukları değiştirildi. Bugün elde etmeyi başardığı ilk sonuçlar oldukça mütevazı görünüyor. ohm kanunu elektrikli galvanometre

Örneğin tarihçiler, Ohm'un gümüşün bakır ve altından daha az iletken olduğuna ilişkin ölçümleri karşısında şaşkına döndüler ve Ohm'un, deneyin bir yağ tabakasıyla kaplanmış gümüş tel üzerinde gerçekleştirildiğine ilişkin kesin değer konusunda yanıltıcı olan kendi açıklamasını küçümseyerek kabul ettiler. . çap

O zamanlar deney yaparken birçok hata kaynağı vardı (metallerin saflığının yetersiz olması, telin kalibre edilmesindeki zorluk, doğru ölçümlerin yapılmasındaki zorluk vb.). En önemli hata kaynağı pillerin polarizasyonuydu. O zamanlar kalıcı (kimyasal) elementler henüz bilinmiyordu, bu nedenle ölçümler için gereken süre boyunca elementin elektromotor kuvveti önemli ölçüde değişti. Ohm'un deneylerine dayanarak akımın devrenin iki noktası arasına bağlanan iletkenin direncine bağlı olduğuna dair logaritmik bir yasaya varmasına yol açan hatalara neden olan da bu nedenlerdi. Oma'nın ilk makalesinin yayınlanmasının ardından Poggendorff ona bu makaleyi bırakmasını tavsiye etti. kimyasal elementler ve kısa bir süre önce Seebeck tarafından tanıtılan bakır-bizmut termokuplunun kullanılması daha iyidir.

Ohm bu tavsiyeyi dinledi ve deneylerini tekrarladı ve dış devresinde aynı çapta ancak farklı uzunluklarda sekiz bakır telin seri olarak bağlandığı termoelektrik pilli bir kurulum kurdu. Akım gücünü, metal bir ip üzerine asılan manyetik bir iğnenin oluşturduğu bir tür burulma dengesi kullanarak ölçtü. Akım oka paralel olarak onu saptırdığında Ohm, üzerinde asılı olduğu ipliği ok normal konumuna gelene kadar büktü;

Akım kuvvetinin ipliğin büküldüğü açıyla orantılı olduğu kabul edildi. Ohm, sekiz farklı tel ile yapılan deneylerin sonuçlarının "denklemle çok iyi ifade edilebileceği" sonucuna vardı.

burada X, uzunluğu x'e eşit olan bir iletkenin manyetik etkisinin yoğunluğu anlamına gelir ve a ve b, sırasıyla heyecan verici kuvvete ve devrenin geri kalan bölümlerinin direncine bağlı olarak sabittir.

Deneysel koşullar değişti: dirençler ve termoelektrik çiftler değiştirildi, ancak sonuçlar yine de yukarıdaki formüle indirgendi; bu formül, X'in yerine akım kuvveti, a'nın yerine elektromotor kuvvet ve b+x'in yerine ise çok basit bir şekilde bizim bildiğimiz formüle dönüşür. devrenin toplam direnci.

Bu formülü alan Ohm, bunu Schweiger çarpanının iğnenin sapması üzerindeki etkisini incelemek ve seri veya seri olarak nasıl bağlandıklarına bağlı olarak hücre pilinin dış devresinden geçen akımı incelemek için kullanır. paralel. Bu şekilde (şimdi ders kitaplarında yapıldığı gibi), bir pilin dış akımını neyin belirlediğini açıklıyor; bu, ilk araştırmacılar için oldukça belirsiz bir soruydu. Om, deneysel çalışmasının kendisine çok arzuladığı üniversiteye giden yolu açacağını umuyordu. Ancak yazılar dikkatlerden kaçmadı. Daha sonra Köln spor salonundaki öğretmenlik görevinden ayrıldı ve elde edilen sonuçları teorik olarak kavramak için Berlin'e gitti. 1827'de Berlin'de ana eseri "Die galvanische Kette, mathe-matisch Bearbeitet" ("Galvanik devre matematiksel olarak geliştirildi") yayınladı.

Geliştirilirken, daha önce belirttiğimiz gibi, Fourier'in analitik ısı teorisinden esinlendiği bu teori, kavramları ve kavramları tanıtmaktadır. kesin tanımlar elektromotor kuvvet veya Ohm'un dediği gibi "elektroskopik kuvvet", elektriksel iletkenlik (Starke der Leitung) ve akım. Ohm, türettiği yasayı modern yazarlar tarafından verilen diferansiyel formda ifade ettikten sonra, termoelektrik devresinin özellikle önemli olduğu belirli elektrik devrelerinin özel durumları için bunu sonlu niceliklerde yazar. Buna dayanarak, iyi bilinen değişim yasalarını formüle eder. elektrik voltajı zincir boyunca.

Ancak Ohm'un teorik çalışmaları da gözden kaçtı ve eğer birisi onlar hakkında yazdıysa, bu yalnızca "tek amacı doğanın onurunu küçümseme arzusu olan hastalıklı bir fanteziyle" alay etmekti. Ve sadece on yıl sonra, parlak eserleri yavaş yavaş hak ettiği tanınmayı almaya başladı:

Almanya'da Poggendorff ve Fechner, Rusya'da Lenz, İngiltere'de Wheatstone, Amerika'da Henry, İtalya'da Matteucci tarafından takdir edildiler.

Ohm'un deneyleriyle eş zamanlı olarak A. Becquerel Fransa'da, Barlow ise İngiltere'de deneylerini gerçekleştirdi. İlkinin deneyleri, çift sargılı bir çerçeveye sahip bir diferansiyel galvanometrenin tanıtılması ve "sıfır" ölçüm yönteminin kullanılması açısından özellikle dikkat çekicidir. Barlow'un deneylerinden bahsetmeye değer çünkü bunlar, tüm devre boyunca akım gücünün sabitliğini deneysel olarak doğruladılar. Bu sonuç 1831'de Fechner tarafından doğrulandı ve pilin iç akımına kadar genişletildi; 1851'de Rudolf Kohlrausch tarafından genelleştirildi.

(180E--1858) tarafından sıvı iletkenler üzerine yapılmış ve daha sonra Gustav Niedmann'ın (1826-1899) dikkatli deneyleriyle bir kez daha doğrulanmıştır.

5. Elektriksel ölçümler

Becquerel karşılaştırma için diferansiyel galvanometre kullandı elektrik direnci. Araştırmasına dayanarak, bir iletkenin direncinin uzunluğuna ve kesitine bağlı olduğu bilinen iyi bilinen yasayı formüle etti. Bu çalışmalar Pouillet tarafından sürdürülmüş ve kendisi tarafından ünlü “Elements de

İlk baskısı 1827'de ortaya çıkan fizik deneysele” (“Deneysel fiziğin temelleri”). Dirençler karşılaştırma yöntemiyle belirlendi.

Zaten 1825'te Marianini, devrenin bir dalının metal bir iletken tarafından oluşturulduğuna inanan Volta'nın ifadesinin aksine, dallanma devrelerinde elektrik akımının hangi malzemeden yapıldığına bakılmaksızın tüm iletkenlere dağıtıldığını gösterdi. geri kalanı sıvı ile, o zaman akımın tamamı metal iletkenden geçmelidir. Arago ve Pouillet, Marianini'nin Fransa'daki gözlemlerini popüler hale getirdi. Henüz Ohm yasasını bilmeyen Pouillet, 1837'de bu gözlemleri ve Becquerel yasalarını kullanarak bir devrenin iletkenliğinin ikiye eşdeğer olduğunu gösterdi.

dallanmış devreler her iki devrenin iletkenliklerinin toplamına eşittir. Bu çalışmayla Pouillet dallanmış zincirlerin incelenmesinin temelini attı. Pouillet onlar için bir dizi terim belirledi:

hala hayatta olan ve Kirchhoff'un 1845'te ünlü "ilkeleri"nde genelleştirdiği bazı özel yasalar.

Elektriksel ölçümler ve özellikle direnç ölçümleri için en büyük ivme, teknolojinin artan ihtiyaçları ve öncelikle elektrikli telgrafın ortaya çıkışıyla ortaya çıkan sorunlar tarafından sağlandı. Sinyallerin uzak mesafelere iletilmesi için elektriğin kullanılması fikri ilk olarak 18. yüzyılda ortaya çıktı. Volta telgraf projesini anlattı ve 1820'de Ampere, sinyalleri iletmek için elektromanyetik olayların kullanılmasını önerdi. Ampere'nin fikri birçok bilim adamı ve teknisyen tarafından benimsendi: 1833'te Gauss ve Weber, Göttingen'de astronomik bir gözlemevi ile fiziksel bir laboratuvarı birbirine bağlayan basit bir telgraf hattı inşa etti. Ancak pratik uygulama Telgraf, 1832'de yalnızca iki karakterden oluşan bir telgraf alfabesi oluşturma fikrini ortaya atan Amerikalı Samuel Morse (1791-1872) sayesinde alındı. Sayısız denemeden sonra Morse nihayet 1835'te New York Üniversitesi'nde özel olarak ilk telgraf modelini oluşturmayı başardı. 1839'da deneysel bir

Washington ile Baltimore arasındaki hat ve 1844'te Morse'un organize ettiği ilk hat Amerikan şirketi yeni bir buluşun ticari kullanımı için. Bu aynı zamanda elektrik alanındaki bilimsel araştırmaların sonuçlarının ilk pratik uygulamasıydı.

İngiltere'de Charles Wheatstone (1802-1875) telgrafı incelemeye ve geliştirmeye başladı. eski ustaüretimde müzik aletleri. Önemini anlamak

Wheatstone direnç ölçümleri için bu tür ölçümler için en basit ve en doğru yöntemleri aramaya başladı. O dönemde kullanılan karşılaştırma yöntemi, gördüğümüz gibi, esas olarak istikrarlı güç kaynaklarının bulunmaması nedeniyle güvenilmez sonuçlar veriyordu. Daha 1840 yılında Wheatstone, elektromotor kuvvetin sabitliğine bakılmaksızın direnci ölçmenin bir yolunu buldu ve cihazını Jacobi'ye gösterdi. Ancak bu cihazın anlatıldığı ve elektrik mühendisliği alanındaki ilk çalışma olarak adlandırılabilecek makale ancak 1843'te ortaya çıktı. Bu makale, o zamanlar Wheatstone'un adını taşıyan ünlü "köprüyü" anlatıyor. Aslında böyle bir cihaz anlatılmıştı -

1833'te Gunther Christie tarafından ve bağımsız olarak 1840'ta Marianini tarafından; Her ikisi de sıfıra indirgemek için bir yöntem önerdiler, ancak Ohm yasasını hesaba katmayan teorik açıklamaları arzulanan çok şey bıraktı.

Wheatstone, Ohm'un hayranıydı ve yasasını çok iyi biliyordu, bu nedenle "Wheatstone köprüsü" teorisi şu anda ders kitaplarında verilenlerden farklı değil. Ayrıca Wheatstone, köprünün çapraz kolunda bulunan galvanometrede sıfır akım elde etmek amacıyla köprünün bir tarafının direncini hızlı ve rahat bir şekilde değiştirmek için üç tip reosta tasarladı (kelimenin kendisi tarafından önerildi)

Peclet'in taklit ederek "reometre" terimini tanıttığı Ampere tarafından ortaya atılan "reofor" ile analoji. Bugün hala kullanımda olan hareketli braketli ilk reosta türü, Wheatstone tarafından 1841'de Jacobi tarafından kullanılan benzer bir cihaza benzetilerek oluşturuldu. İkinci tip reosta, etrafına bir parçanın sarıldığı ahşap bir silindir biçimindeydi. ahşap silindirden bronza kolayca sarılan bir devreye bağlı bir telin. Üçüncü tip reosta, Ernst'in önerdiği "direnç deposuna" benziyordu.

Werner Siemens (1816-1892), bilim adamı ve sanayici, 1860 yılında geliştirildi ve yaygın olarak dağıtıldı. "Wheatstone köprüsü" elektromotor kuvvetleri ve direnci ölçmeyi mümkün kıldı.

Su altı telgrafının yaratılması, belki de hava telgrafından daha fazla, elektriksel ölçüm yöntemlerinin geliştirilmesini gerektirdi. Sualtı telgraflarıyla ilgili deneyler 1837 gibi erken bir tarihte başladı ve çözülmesi gereken ilk sorunlardan biri, akımın yayılma hızının belirlenmesiydi. 1834'te Wheatstone, Bölüm'de bahsettiğimiz döner aynaları kullanıyordu. 8, bu hızın ilk ölçümlerini yaptı, ancak sonuçları Latimer Clark'ın sonuçlarıyla çelişiyordu ve ikincisi de diğer bilim adamlarının daha sonraki çalışmalarıyla örtüşmüyordu.

1855 yılında William Thomson (daha sonra Lord Kelvin unvanını almıştır) tüm bu tutarsızlıkların nedenini açıkladı. Thomson'a göre bir iletkendeki akımın hızının kesin bir değeri yoktur. Bir çubuktaki ısı yayılma hızının malzemeye bağlı olması gibi, bir iletkendeki akımın hızı da direncinin ve elektriksel kapasitansının çarpımına bağlıdır. Onun zamanındaki bu teorisini takip ederek

Şiddetli eleştirilere maruz kalan Thomson, su altı telgrafıyla ilgili sorunları ele aldı.

İngiltere ile Amerika'yı birbirine bağlayan ilk transatlantik kablo yaklaşık bir ay boyunca çalıştı ancak daha sonra bozuldu. Thomson yeni kabloyu hesapladı, çok sayıda direnç ve kapasitans ölçümü gerçekleştirdi ve kendi icadı olan bir "sifon kaydedici" ile değiştirilen astatik yansıtıcı galvanometrenin de dahil olduğu yeni iletim cihazları icat etti. Nihayet 1866'da yeni transatlantik kablo başarıyla faaliyete geçti. Bu ilk büyük elektrik mühendisliği yapısının oluşturulmasına, elektriksel ve manyetik ölçüm birimlerinden oluşan bir sistemin geliştirilmesi eşlik etti.

Elektromanyetik ölçümün temeli, Carl Friedrich Gauss (1777-1855) tarafından 1832'de yayınlanan ünlü makalesi “Intensitas vis magnetae terrestris ad mensuram absolutam revocata” (“Mutlak ölçülerde karasal manyetizma kuvvetinin büyüklüğü”) ile atılmıştır. Gauss, çeşitli manyetik ölçüm birimlerinin birbiriyle karşılaştırılamayacağını belirtti.

kendisi, en azından büyük bir kısmı için, mekaniğin üç temel birimine dayanan bir mutlak birimler sistemi önerdi: saniye (zaman birimi), milimetre (uzunluk birimi) ve miligram (kütle birimi). Onlar aracılığıyla diğer her şeyi ifade etti fiziksel birimler ve bir dizi ölçüm aleti icat etti, özellikle de karasal manyetizmayı mutlak birimlerle ölçmek için bir manyetometre. Gauss'un çalışmaları, Gauss tarafından tasarlanan kendi enstrümanlarının ve enstrümanlarının çoğunu yapan Weber tarafından sürdürüldü. Yavaş yavaş, özellikle de Maxwell'in, 1861'den 1867'ye kadar yıllık raporlar yayınlayan İngiliz Derneği'nin oluşturduğu özel ölçüm komisyonunda gerçekleştirdiği çalışmaları sayesinde, şu fikir ortaya çıktı: birleşik sistemlerönlemler, özellikle elektromanyetik ve elektrostatik önlemler sistemi.

Bu tür mutlak birim sistemleri oluşturma fikri, İngiliz Birliği'nin ikinci komisyonunun 1873 tarihli tarihsel raporunda ayrıntılı olarak açıklanmıştır. 1881'de Paris'te toplanan Uluslararası Kongre, ilk kez uluslararası ölçü birimlerini oluşturdu ve her birine büyük bir fizikçinin onuruna bir isim verdi. Bu isimlerin çoğu hâlâ varlığını sürdürüyor: volt, ohm, amper, joule vb.

Pek çok değişiklik ve dönüşle, temel birimleri olarak metre, kilogram-kütle, saniye ve ohm'u alan Uluslararası Georgie Sistemi veya MKSQ 1935'te tanıtıldı.

İlk kez Fourier tarafından analitik ısı teorisinde (1822) kullanılan ve bu formüllerde kullanılan gösterimi kuran Maxwell tarafından yaygınlaştırılan "boyutsal formüller", birim "sistemleri" ile ilişkilidir. Geçen yüzyılın metrolojisi, tüm olguları mekanik modeller kullanarak açıklama isteğine dayalıydı. büyük değer doğanın sırlarının anahtarı olarak ne fazlasını ne de azını görmek istediği boyut formülleri. Aynı zamanda neredeyse dogmatik nitelikte bir takım açıklamalar da ortaya atıldı. Dolayısıyla üç temel büyüklüğün olması gerektiği neredeyse zorunlu bir dogmaydı. Ancak yüzyılın sonuna gelindiğinde boyutsal formüllerin tamamen geleneksel olduğunu anlamaya başladılar ve bunun sonucunda boyutsal teorilere olan ilgi giderek azalmaya başladı.

Çözüm

Münih Üniversitesi'nden fizik profesörü E. Lommel, 1895'te bilim adamı için bir anıtın açılışında Ohm'un araştırmasının öneminden bahsetti:

"Ohm'un keşfi, daha önce karanlıkla kaplı olan elektrik alanını aydınlatan parlak bir meşaleydi. Ohm, anlaşılmaz gerçeklerin aşılmaz ormanındaki tek doğru yolu gösterdi. Elektrik mühendisliğinin gelişiminde olağanüstü başarılar, hayretle izledik son on yıllar, ancak Ohm'un keşfine dayanarak elde edilebilirdi. Doğanın kanunlarını çözebilen yalnızca o, doğanın güçlerine hükmedebilir ve onları kontrol edebilir; Om, doğadan bu kadar uzun süredir sakladığı sırrı çekip çıkardı ve onu çağdaşlarına teslim etti.

Kullanılan kaynakların listesi

Dorfman Ya. Dünya tarihi fizikçiler. M., 1979 Ohm G. Metallerin temas elektriğini iletmelerine göre kanunun belirlenmesi. - Kitapta: Fizik biliminin klasikleri. M., 1989

Ansiklopedi Yüz kişi. Bu dünyayı değiştirdi. Ohm.

Prohorov A.M. Fiziksel ansiklopedik sözlük, M., 1983

Orir J. Fizik, cilt 2.M., 1981

Giancoli D. Fizik, cilt 2.M., 1989

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

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

Allbest.ru'da yayınlandı

Benzer belgeler

Isaac Newton'un "Evrensel Çekim Yasası"nı keşfinin tarihçesi ve bu keşiften önceki olaylar. Kanunun uygulanmasının özü ve sınırları. Kepler yasalarının formülasyonu ve bunların gezegenlerin, doğal ve yapay uydularının hareketlerine uygulanması.

sunum, 25.07.2010 eklendi


Sabit bir kuvvetin etkisi altındaki bir cismin hareketinin incelenmesi. Harmonik osilatör denklemi. Matematiksel bir sarkacın salınımının açıklaması. Gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketi. Çözüm diferansiyel denklem. Kepler yasasının, Newton'un ikinci yasasının uygulanması.

özet, 24.08.2015 eklendi


Evrensel çekim yasasının keşfinin tarihi. Johannes Kepler, gezegenlerin güneş etrafındaki hareketi yasasını bulanlardan biridir. Cavendish deneyinin özü ve özellikleri. Kuvvet teorisi analizi karşılıklı çekim. Kanunun uygulanabilirliğinin temel sınırları.

sunum, 29.03.2011 eklendi


"Arşimed Yasasını" incelemek, Arşimet kuvvetini belirlemek için deneyler yapmak. Yer değiştiren sıvının kütlesini bulmak ve yoğunluğu hesaplamak için formüllerin türetilmesi. "Arşimet Yasası"nın sıvı ve gazlara uygulanması. Metodolojik gelişim bu konuyla ilgili ders.

ders notları, eklendi: 27.09.2010


Büyük İngiliz fizikçisi, matematikçisi ve astronomu Newton hakkında biyografik bilgiler, eserleri. Bir bilim insanının araştırması ve keşifleri, optik ve renk teorisi deneyleri. Boyle-Mariotte yasasına dayanarak Newton'un gazdaki ses hızını ilk kez türetmesi.

sunum, 26.08.2015 eklendi


Manyetik anomalinin nedenini araştırıyoruz. Gerilimin yatay bileşenini belirleme yöntemleri manyetik alan Toprak. Biot-Savart-Laplace yasasının uygulanması. Teğet-galvanometre bobinine gerilim uygulandıktan sonra okun dönme nedeninin belirlenmesi.

test, 25.06.2015 eklendi


Newton'un temel yasalarının açıklaması. Üzerindeki diğer cisimlerin telafi edilmiş eylemleri altında bir cisim tarafından dinlenme veya tekdüze hareket durumunun korunmasına ilişkin birinci yasanın özellikleri. Vücut ivmesi yasasının ilkeleri. Atalet referans sistemlerinin özellikleri.

sunum, 12/16/2014 eklendi


Kepler'in gezegensel hareket yasaları, kısa açıklama. Evrensel Yer Çekimi Yasasının I. Newton tarafından keşfinin tarihi. Evrenin bir modelini yaratmaya çalışır. Yer çekimi etkisi altında cisimlerin hareketi. Yerçekimi kuvvetleri cazibe. Yapay Dünya uyduları.

özet, 25.07.2010 eklendi


Dirençleri paralel bağlarken ilişkilerin geçerliliğinin kontrol edilmesi ve Kirchhoff'un birinci yasası. Alıcı empedansının özellikleri. Çeşitli bağlantılar için voltaj ve akımı hesaplama yöntemi. Bir bölüm ve tüm devre için Ohm yasasının özü.

laboratuvar çalışması, eklendi 01/12/2010


Doğadaki temel etkileşimler. Elektrik yüklerinin etkileşimi. Elektrik yükünün özellikleri. Elektrik yükünün korunumu kanunu. Coulomb yasasının formülasyonu. Coulomb yasasının vektör şekli ve fiziksel anlamı. Süperpozisyon ilkesi.

Materyalleri yeni bir “” bölümünde yayınlamaya başlıyoruz ve bugünkü yazımızda, onsuz tek bir elektronik cihazın veya devrenin tartışılamayacağı temel kavramlardan bahsedeceğiz. Tahmin edebileceğiniz gibi demek istediğim akım, gerilim ve direnç😉 Ayrıca bu niceliklerin ilişkisini belirleyen yasayı da göz ardı etmeyeceğiz ama kendimizi de aşmayalım, yavaş yavaş ilerleyelim.

Öyleyse konseptle başlayalım Gerilim.

Gerilim.

Tanım gereği Gerilim Bir birim pozitif yükü düşük potansiyeli olan bir noktadan yüksek potansiyeli olan bir noktaya taşımak için harcanan enerjidir (veya iştir (yani, ilk nokta ikinciye göre daha negatif bir potansiyele sahiptir). Fizik dersinden, bir elektrostatik alanın potansiyelinin, alandaki bir yükün potansiyel enerjisinin bu yüke oranına eşit skaler bir miktar olduğunu hatırlıyoruz. Küçük bir örneğe bakalım:

Uzayda yoğunluğu eşit olan sabit bir elektrik alanı vardır. e. Uzakta bulunan iki noktayı düşünün D birbirlerinden. Yani iki nokta arasındaki voltaj, bu noktalardaki potansiyel farktan başka bir şey değildir:

Aynı zamanda elektrostatik alan kuvveti ile iki nokta arasındaki potansiyel fark arasındaki bağlantıyı da unutmayın:

Sonuç olarak stres ve gerilimi birbirine bağlayan bir formül elde ediyoruz:

Elektronikte, düşünüldüğünde çeşitli şemalar, gerilim hala noktalar arasındaki potansiyel fark olarak kabul edilmektedir. Buna göre bir devredeki voltajın devredeki iki noktayla ilişkili bir kavram olduğu anlaşılmaktadır. Yani örneğin “dirençteki voltaj” tamamen doğru değildir. Ve eğer bir noktada voltajdan bahsederlerse, o zaman bu nokta ile arasındaki potansiyel farkı kastediyorlar. "toprak". O kadar sorunsuz bir şekilde diğerine geldik ki en önemli kavram elektronik okurken, yani konsepte "Toprak":) İşte burada "toprak" elektrik devrelerinde çoğunlukla sıfır potansiyel noktasının dikkate alınması kabul edilir (yani bu noktanın potansiyeli 0'a eşittir).

Miktarı karakterize etmeye yardımcı olan birimler hakkında birkaç kelime daha söyleyelim Gerilim. Ölçü birimi Volt (V). Gerilim kavramının tanımına baktığımızda büyüklükteki bir yükün hareket ettirilmesi gerektiğini kolaylıkla anlayabiliriz. 1 kolye Potansiyel farkı olan noktalar arasında 1 Volt, eşit iş yapmak gerekir 1 Joule. Bununla her şey net görünüyor ve yolumuza devam edebiliriz 😉

Sırada bir konseptimiz daha var: akım.

Bir devredeki akım, akım gücü.

Nedir elektrik akımı?

Yüklü parçacıklar, örneğin elektronlar, bir elektrik alanının etkisi altına girerse ne olacağını düşünelim... Belirli bir iletkenin bağlı olduğu bir iletken düşünün. Gerilim:

Elektrik alan kuvveti yönünden ( e) şu sonuca varabiliriz: title="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:!}

Burada e elektronun yüküdür.

Ve elektron negatif yüklü bir parçacık olduğu için kuvvet vektörü, alan kuvveti vektörünün yönünün tersi yönde yönlendirilecektir. Böylece kuvvetin etkisi altında parçacıklar kaotik hareketin yanı sıra yönsel hareket de kazanırlar (şekilde hız vektörü V). Sonuç olarak ortaya çıkıyor elektrik akımı 🙂

Akım, bir elektrik alanının etkisi altında yüklü parçacıkların düzenli hareketidir.

Önemli olan nokta, elektronun ters yönde hareket etmesine rağmen akımın daha pozitif potansiyele sahip bir noktadan daha negatif potansiyele sahip bir noktaya doğru aktığının varsayılmasıdır.

Yük taşıyıcı olarak yalnızca elektronlar hareket edemez. Örneğin elektrolitlerde ve iyonize gazlarda akımın akışı öncelikle pozitif yüklü parçacıklar olan iyonların hareketiyle ilişkilidir. Buna göre, onlara etki eden kuvvet vektörünün (ve aynı zamanda hız vektörünün) yönü, vektörün yönü ile çakışacaktır. e. Ve bu durumda hiçbir çelişki ortaya çıkmayacak çünkü akım tam olarak parçacıkların hareket ettiği yönde akacaktır :)

Bir devredeki akımı tahmin etmek için akım gücü gibi bir miktar buldular. Bu yüzden, mevcut güç (BEN) bir elektrik yükünün bir noktadaki hareket hızını karakterize eden bir miktardır. Akımın birimi Amper. İletkendeki akım gücü eşittir 1 Amper, eğer için 1 saniye yük iletkenin kesitinden geçer 1 kolye.

Kavramları zaten ele aldık akım ve voltajŞimdi bu miktarların nasıl ilişkili olduğunu bulalım. Ve bunun için ne olduğunu araştırmalıyız iletken direnci.

İletken/devre direnci.

Dönem " rezistans”zaten kendisi için konuşuyor 😉

Bu yüzden, rezistans– bir iletkenin engelleyici özelliklerini karakterize eden fiziksel miktar ( direnmek) elektrik akımının geçişi.

düşünelim bakır iletken uzunluk ben alanlı enine kesit, eşit S:

İletken direnci çeşitli faktörlere bağlıdır:

Spesifik direnç tablo halindeki bir değerdir.

Bir iletkenin direncini hesaplayabileceğiniz formül aşağıdaki gibidir:

Bizim durumumuzda eşit olacak 0,0175 (Ohm * metrekare mm/m)– bakırın direnci. İletkenin uzunluğu şöyle olsun 0,5 m ve kesit alanı eşittir 0,2 metrekare mm. Daha sonra:

Örnekten de anladığınız gibi ölçü birimi rezistansöyle Ohm 😉

İLE iletken direnci her şey açık, ilişkiyi incelemenin zamanı geldi gerilim, akım ve devre direnci.

Ve burada tüm elektroniklerin temel yasası yardımımıza koşuyor: Ohm kanunu:

Bir devredeki akım, voltajla doğru orantılıdır ve söz konusu devre bölümünün direnciyle ters orantılıdır.

En basit elektrik devresini ele alalım:

Ohm kanununa göre bir devredeki gerilim ve akım şu şekilde ilişkilidir:

Gerilim 10 V ve devre direnci 200 ohm olsun. Daha sonra devredeki akım şu şekilde hesaplanır:

Gördüğünüz gibi her şey zor değil :)

Belki de bugünün makalesini burada bitireceğiz, ilginiz için teşekkür ederiz, yakında görüşürüz! 🙂