Hukum Ohm. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Hukum Ohm. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Konduktor hanyalah komponen pasif litar elektrik. Pendapat ini berlaku sehingga empat puluhan abad kesembilan belas. Jadi mengapa membuang masa menelitinya?

Stefano Marianini (1790–1866) adalah salah seorang saintis pertama yang menangani isu kekonduksian konduktor. Dia datang kepada penemuannya secara tidak sengaja, mengkaji voltan bateri. Stefano menyedari bahawa dengan peningkatan dalam bilangan unsur lajur Voltaik, kesan elektromagnet pada anak panah tidak meningkat dengan ketara. Ini membuatkan Marianini segera berfikir bahawa setiap unsur voltan adalah penghalang kepada laluan arus. Dia menjalankan eksperimen dengan pasangan "aktif" dan "tidak aktif" (iaitu, terdiri daripada dua plat kuprum yang dipisahkan oleh gasket basah) dan secara empirik mendapati hubungan di mana pembaca moden mengiktiraf kes khas undang-undang Ohm, apabila rintangan litar luaran tidak diambil perhatian, seperti yang berlaku dalam pengalaman Marianini.

Om mengiktiraf kebaikan Marianini, walaupun karyanya tidak menjadi bantuan langsung dalam kerja itu.

Georg Simon Ohm (1789-1854) dilahirkan di Erlangen, dalam keluarga tukang kunci keturunan. Peranan bapa dalam membesarkan anak lelaki itu sangat besar, dan, mungkin, dia berhutang segala yang dia capai dalam hidup kepada bapanya. Selepas meninggalkan sekolah, George memasuki gimnasium bandar. Gimnasium Erlangen telah diselia oleh universiti dan merupakan institusi pendidikan yang sepadan dengan masa itu.

Setelah berjaya menamatkan pengajian dari gimnasium, pada musim bunga tahun 1805 Georg mula belajar matematik, fizik dan falsafah di Fakulti Falsafah Universiti Erlangen.

Selepas belajar selama tiga semester, Ohm menerima jemputan untuk menjawat jawatan sebagai guru matematik di sebuah sekolah swasta di bandar Switzerland, Gottstadt. Pada tahun 1809, Georg telah diminta mengosongkan jawatannya dan menerima jemputan untuk mengajar matematik di bandar Neustadt. Tidak ada pilihan lain, dan menjelang Krismas dia telah berpindah ke tempat baru. Tetapi impian untuk menamatkan pengajian di universiti tidak meninggalkan Omagh. Pada tahun 1811 dia kembali ke Erlangen. Pembelajaran kendiri Om begitu membuahkan hasil sehingga dia dapat menamatkan pengajian dari universiti pada tahun yang sama, berjaya mempertahankan disertasinya dan menerima Ph.D. Sejurus selepas menamatkan pengajian dari universiti, beliau ditawarkan jawatan Privatdozent Jabatan Matematik di universiti yang sama.

Kerja mengajar agak konsisten dengan keinginan dan kebolehan Ohm. Tetapi, setelah bekerja selama tiga semester sahaja, atas sebab-sebab material yang menghantuinya hampir sepanjang hidupnya, dia terpaksa mencari jawatan yang bergaji lebih baik.

Dengan keputusan diraja pada 16 Disember 1812, Ohm dilantik sebagai guru matematik dan fizik di sekolah di Bamberg. Pada Februari 1816 sekolah sebenar di Bamberg telah ditutup. Seorang guru matematik ditawarkan untuk mengajar bilik darjah yang sesak di sekolah persediaan tempatan dengan bayaran yang sama.

Setelah kehilangan semua harapan untuk mencari pekerjaan mengajar yang sesuai, Ph.D yang terdesak itu tiba-tiba menerima tawaran untuk menggantikan guru matematik dan fizik di Jesuit College of Cologne. Dia segera pergi ke tempat kerja masa depan.

Di sini, di Cologne, dia bekerja selama sembilan tahun. Di sinilah dia "berubah" daripada seorang ahli matematik kepada seorang ahli fizik. Kehadiran masa lapang menyumbang kepada pembentukan Ohm sebagai ahli fizik penyelidikan. Dia bersemangat memberikan dirinya kepada pekerjaan baru, duduk berjam-jam di bengkel papan dan di kedai instrumen.

Ohm mula menyelidik elektrik. Dia memulakan kajian eksperimennya dengan menentukan nilai relatif kekonduksian pelbagai konduktor. Menggunakan kaedah yang kini telah menjadi klasik, dia menyambung secara bersiri antara dua titik konduktor nipis litar pelbagai bahan dengan diameter yang sama dan menukar panjangnya supaya sejumlah arus diperolehi.

Sebagai V.V. Koshmanov, "Om tahu tentang kemunculan karya Barlow dan Becquerel, yang menerangkan pencarian eksperimen untuk undang-undang litar elektrik. Dia juga tahu tentang keputusan yang penyelidik ini datang. Walaupun kedua-dua Ohm, Barlow, dan Becquerel menggunakan jarum magnet sebagai alat rakaman, diperhatikan penjagaan khas dalam menyambungkan litar dan sumber arus elektrik pada dasarnya adalah reka bentuk yang sama, tetapi keputusan yang mereka perolehi adalah berbeza. Kebenaran berdegil dielakkan penyelidik.

Ia adalah perlu, pertama sekali, untuk menghapuskan sumber ralat yang paling ketara, yang, menurut Ohm, adalah bateri galvanik.

Sudah dalam eksperimen pertamanya, Ohm menyedari bahawa kesan magnet arus apabila menutup litar dengan wayar sewenang-wenangnya berkurangan dengan masa...

Penurunan ini secara praktikal tidak berhenti dari masa ke masa, dan jelas bahawa adalah sia-sia untuk mencari undang-undang litar elektrik dalam keadaan ini. Ia adalah perlu sama ada untuk menggunakan jenis penjana tenaga elektrik yang berbeza daripada yang sedia ada, atau mencipta yang baharu, atau untuk membangunkan litar di mana perubahan dalam EMF tidak akan menjejaskan keputusan eksperimen. Om pergi jalan pertama."

Selepas penerbitan artikel pertama Ohm, Poggendorff menasihatinya untuk meninggalkan unsur kimia dan menggunakan termokopel kuprum-bismut yang lebih baik, baru-baru ini diperkenalkan oleh Seebeck. Ohm mendengar nasihat ini dan mengulangi eksperimennya, memasang pemasangan dengan bateri termoelektrik, dalam litar luaran yang mana lapan wayar tembaga diameter yang sama tetapi panjang yang berbeza disambung secara bersiri. Dia mengukur kekuatan semasa menggunakan sejenis neraca kilasan yang dibentuk oleh jarum magnet yang digantung pada benang logam. Apabila arus yang selari dengan anak panah itu membelokkannya, Ohm memutarkan benang di mana ia digantung sehingga anak panah berada dalam kedudukan biasa; Kekuatan semasa dianggap berkadar dengan sudut di mana benang dipintal.

Ohm membuat kesimpulan bahawa keputusan eksperimen yang dijalankan dengan lapan wayar yang berbeza boleh dinyatakan dengan persamaan - hasil bagi аdibahagikan dengan х + вJika х bermaksud keamatan tindakan magnet konduktor, yang panjangnya sama dengan хDan а и в - pemalar bergantung, masing-masing, pada daya pengujaan dan pada rintangan bahagian litar yang tinggal.

Keadaan percubaan berubah: rintangan dan pasangan termoelektrik telah diganti, tetapi hasilnya masih bercampur dengan formula di atas, yang sangat mudah masuk ke dalam formula yang kita tahu jika kita menggantikan х kekuatan semasa, а - daya gerak elektrik dan в + х - jumlah rintangan litar.

Om menjalankan eksperimen dengan empat wayar loyang - hasilnya adalah sama. "Kesimpulan penting berikut dari ini," tulis Koshmanov, "bahawa formula yang ditemui oleh Ohm, menghubungkan kuantiti fizik yang mencirikan proses aliran arus dalam konduktor, sah bukan sahaja untuk konduktor yang diperbuat daripada tembaga. Menggunakan formula ini, anda boleh kira litar elektrik tanpa mengira bahan konduktor yang digunakan dalam kes ini ...

... Di samping itu, Ohm mendapati bahawa pemalar β tidak bergantung sama ada pada daya pengujakan atau panjang wayar yang disertakan. Fakta ini memberi alasan untuk menegaskan bahawa nilai mencirikan bahagian rantai yang tidak berubah. Dan kerana penambahan dalam penyebut formula yang terhasil hanya mungkin untuk kuantiti nama yang sama, maka, oleh itu, pemalar dalam, menyimpulkan Ohm, harus mencirikan kekonduksian bahagian litar yang tidak berubah.

Dalam eksperimen seterusnya, Ohm mengkaji kesan suhu konduktor pada rintangannya. Dia membawa konduktor yang disiasat ke dalam api, meletakkannya di dalam air dengan ais hancur, dan memastikan bahawa kekonduksian elektrik konduktor berkurangan dengan peningkatan suhu dan meningkat dengan penurunannya.

Setelah menerima formula terkenalnya, Ohm menggunakannya untuk mengkaji kesan pengganda Schweiger pada pesongan jarum dan untuk mengkaji arus yang mengalir dalam litar luar bateri sel, bergantung pada cara ia disambungkan - secara bersiri atau selari. Dengan cara ini, dia menerangkan apa yang menentukan arus luaran bateri, soalan yang agak kabur kepada penyelidik awal.

Artikel terkenal Ohm "Takrifan undang-undang mengikut mana logam mengalirkan elektrik sentuhan, bersama-sama dengan lakaran teori radas voltan dan pengganda Schweigger", yang diterbitkan pada tahun 1826 dalam Journal of Physics and Chemistry, muncul.

Kemunculan artikel yang mengandungi hasil penyelidikan eksperimen dalam bidang fenomena elektrik tidak menarik perhatian saintis. Tiada seorang pun daripada mereka dapat membayangkan bahawa undang-undang litar elektrik yang ditubuhkan oleh Ohm adalah asas untuk semua pengiraan elektrik pada masa hadapan.

Pada tahun 1827, di Berlin, beliau menerbitkan karya utamanya, The Galvanic Circuit Designed Mathematically.

Ohm telah diilhamkan dalam penyelidikannya oleh Teori Analitik Haba Jean-Baptiste Fourier (1822–1768) (1830). Saintis itu menyedari bahawa mekanisme "aliran haba", yang disebut Fourier, boleh disamakan dengan arus elektrik dalam konduktor. Dan sama seperti dalam teori Fourier aliran haba antara dua jasad atau antara dua titik jasad yang sama dijelaskan oleh perbezaan suhu, jadi Ohm menerangkan perbezaan dalam "daya elektroskopik" pada dua titik konduktor, kejadian elektrik. arus antara mereka.

Ohm memperkenalkan konsep dan takrifan tepat bagi daya gerak elektrik, atau "daya elektroskopik", dalam kata-kata saintis itu sendiri, kekonduksian elektrik dan kekuatan semasa. Setelah menyatakan undang-undang yang diperolehnya dalam bentuk pembezaan yang diberikan oleh pengarang moden, Ohm juga menuliskannya dalam nilai terhingga untuk kes-kes khas litar elektrik tertentu, yang mana litar termoelektrik amat penting. Berdasarkan ini, beliau merumuskan undang-undang perubahan voltan elektrik yang diketahui di sepanjang litar.

Tetapi penyelidikan teori Ohm juga tidak disedari. Kerja teori Ohm berkongsi nasib kerja yang mengandungi penyelidikan eksperimennya. Dunia saintifik masih menunggu. Hanya pada tahun 1841 karya Ohm telah diterjemahkan ke dalam bahasa Inggeris, pada tahun 1847 ke dalam bahasa Itali, dan pada tahun 1860 ke dalam bahasa Perancis.

Ahli fizik Rusia adalah yang pertama mengiktiraf undang-undang Ohm di kalangan saintis asing. Lenz dan Jacobi. Mereka juga membantu pengiktirafan antarabangsanya. Dengan penyertaan ahli fizik Rusia, pada 5 Mei 1842, Royal Society of London menganugerahkan Ohm dengan pingat emas dan memilih Ohm sebagai ahlinya. Ohm menjadi saintis Jerman kedua yang menerima penghormatan sedemikian.

Rakan sekerjanya dari Amerika bercakap dengan penuh emosi tentang kebaikan saintis Jerman itu J Henry "Apabila saya mula-mula membaca teori Ohm, " dia menulis, "ia seolah-olah saya seperti kilat, tiba-tiba menerangi bilik yang menjunam ke dalam kegelapan."

Profesor fizik di Universiti Munich E. Lommel dengan tepat bercakap tentang kepentingan penyelidikan Ohm pada pembukaan monumen kepada saintis pada tahun 1895. "Penemuan Ohm adalah obor terang yang menerangi kawasan elektrik yang telah diselubungi dalam kegelapan di hadapannya. Ohm menunjukkan satu-satunya jalan yang betul melalui hutan yang tidak dapat ditembusi dengan fakta yang tidak dapat difahami. Kemajuan yang luar biasa dalam pembangunan kejuruteraan elektrik, yang kami perhatikan dengan penuh kehairanan dalam beberapa dekad kebelakangan ini, hanya boleh dicapai berdasarkan penemuan Ohm. rahsia dan menyerahkannya ke tangan orang sezamannya.

Pengarang: Samin D.K.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ Teori penceraian elektrolitik

▪ Bulan Musytari

▪ Agen penyebab tuberkulosis

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pemanis tiruan membuatkan anda makan lebih banyak 23.07.2016

Pemanis tiruan digunakan untuk mengurangkan kandungan kalori makanan: contohnya, pemanis sucralose adalah 600 kali lebih manis daripada gula, jadi walaupun ia adalah karbohidrat, seperti sukrosa, ia perlu ditambah berkali-kali lebih sedikit untuk mencapai rasa manis yang sama seperti dengan bahagian gula biasa yang lebih besar.

Dan jika seseorang mempunyai obesiti atau diabetes, bahan tersebut sangat berguna - mereka membantu menyesuaikan jumlah kalori dan gula yang masuk ke dalam badan tanpa rasa sakit. Tetapi dari masa ke masa, pemanis menunjukkan kesan sampingan yang aneh dan tidak menyenangkan: ternyata kerana mereka, anda ingin makan lebih banyak. Dan sebabnya, seperti yang ditemui oleh penyelidik dari Universiti Sydney dan Institut Perubatan Garvan, terletak pada sistem saraf yang menilai kedua-dua kandungan kalori makanan dan rasa manisnya.

Dalam eksperimen, lalat Drosophila diberi makanan dengan penambahan sucralose selama beberapa hari, memerhati tingkah laku mereka dan menganalisis proses yang berlaku dalam sistem saraf serangga. Ternyata lalat buah pada akhirnya mula menyerap 30% lebih banyak kalori daripada jika mereka duduk di atas makanan dengan gula biasa. Lebih-lebih lagi, lalat menjadi hiperaktif, mereka mula insomnia, dan jika mereka tertidur, maka mereka mengalami tidur yang kurang baik. Gejala yang sama berlaku dengan kelaparan ringan (kedua-dua haiwan dan manusia), tetapi dalam kes ini, tiada siapa yang sengaja membuat Drosophila kelaparan.

Penggunaan pemanis menjejaskan kerja pusat saraf yang memantau keseimbangan tenaga. Rasa manis adalah parameter penting di sini, kerana ia menunjukkan kandungan karbohidrat, dan karbohidrat adalah sumber tenaga yang sangat cekap. Dan kini sistem penilaian tenaga pada satu ketika memahami bahawa rasa manis sebelumnya sepadan dengan jumlah kalori yang lebih rendah daripada sebelumnya - dan pada masa ini, menurut pengarang karya itu, korespondensi antara rasa manis dan kandungan kalori dikalibrasi semula. Akibatnya, terdapat rasa "tambahan" lapar.

Perkara yang sama berlaku dengan tikus eksperimen, yang disimpan pada makanan dengan sucralose: haiwan mula makan lebih banyak dan, yang paling penting, rantai isyarat molekul yang sama bekerja di otak mereka seperti lalat buah.

Jelas sekali, mekanisme yang menghubungkan rasa manis dengan nilai tenaga adalah sangat konservatif, dan sesuatu yang serupa boleh ditemui pada manusia. Dan, kemungkinan besar, jenis pemanis tidak memainkan apa-apa peranan di sini.

Mungkin jalan keluar di sini adalah beberapa bahan yang akan menenangkan pusat saraf yang membandingkan kemanisan dan kalori, dan tidak akan membenarkannya untuk mencetuskan kerakusan kita.

Berita menarik lain:

▪ Menemui mineral unik dari mantel Bumi

▪ Cip Samsung 8Gb DDR4 dan modul 32GB DDR4

▪ Pemanasan global akan melanda AS terutamanya

▪ Kereta Volvo pandu sendiri dengan penglihatan menyeluruh

▪ Alat pengukur tekanan tumbuhan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Nota kepada pelajar. Pemilihan artikel

▪ artikel Orang gipsi berkeliaran di sekitar Bessarabia dalam kerumunan orang yang bising. Ungkapan popular

▪ artikel Di mana gajah Afrika pergi untuk mati? Jawapan terperinci

▪ artikel Juruteknik Pengesan Cacat untuk Ujian Magnetik dan Ultrasonik. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Sumber penyongsang arus kimpalan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Bola hancur. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web