|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Định luật Ohm. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Một dây dẫn chỉ đơn giản là một thành phần thụ động của một mạch điện. Ý kiến này chiếm ưu thế cho đến những năm bốn mươi của thế kỷ XIX. Vì vậy, tại sao lãng phí thời gian nghiên cứu nó? Stefano Marianini (1790–1866) là một trong những nhà khoa học đầu tiên giải quyết vấn đề về độ dẫn điện của chất dẫn điện. Anh ấy đến với khám phá của mình một cách tình cờ khi nghiên cứu điện áp của pin. Stefano nhận thấy rằng với sự gia tăng số lượng các phần tử của cột Voltaic, hiệu ứng điện từ trên mũi tên không tăng đáng kể. Điều này khiến Marianini ngay lập tức nghĩ rằng mỗi nguyên tố volta là một trở ngại cho dòng điện đi qua. Ông đã tiến hành các thí nghiệm với các cặp "hoạt động" và "không hoạt động" (tức là bao gồm hai tấm đồng được ngăn cách bởi một miếng đệm ướt) và thực nghiệm tìm thấy mối quan hệ trong đó độc giả hiện đại nhận ra một trường hợp đặc biệt của định luật Ohm, khi điện trở của mạch bên ngoài không được chú ý, như trong kinh nghiệm của Marianini. Om đã công nhận công lao của Marianini, mặc dù các tác phẩm của anh ấy không trở thành sự trợ giúp trực tiếp trong công việc. Georg Simon Ohm (1789-1854) sinh ra ở Erlangen, trong một gia đình thợ khóa cha truyền con nối. Vai trò của người cha trong việc nuôi dạy cậu bé là rất lớn, và có lẽ cậu mắc nợ cha mình tất cả những gì đạt được trong đời. Sau khi rời trường, George vào nhà thi đấu thành phố. Nhà thi đấu Erlangen được giám sát bởi trường đại học và là một cơ sở giáo dục tương ứng với thời điểm đó. Tốt nghiệp thành công trường thể dục, Georg vào mùa xuân năm 1805 bắt đầu học toán, vật lý và triết học tại Khoa Triết học của Đại học Erlangen. Sau khi học được ba học kỳ, Ohm nhận lời mời làm giáo viên toán tại một trường tư thục ở thị trấn Gottstadt của Thụy Sĩ. Năm 1809, Georg được yêu cầu rời khỏi vị trí của mình và nhận lời mời dạy toán ở thành phố Neustadt. Không có sự lựa chọn nào khác, và đến Giáng sinh, anh ấy đã chuyển đến một nơi ở mới. Nhưng ước mơ tốt nghiệp đại học không rời Omagh. Năm 1811, ông trở lại Erlangen. Quá trình tự học của Om có kết quả đến mức cùng năm đó, anh tốt nghiệp đại học, bảo vệ thành công luận án và nhận bằng Tiến sĩ. Ngay sau khi tốt nghiệp đại học, anh được đề nghị giữ chức vụ Privatdozent của Khoa Toán của cùng một trường đại học. Công việc giảng dạy khá phù hợp với mong muốn và khả năng của Ohm. Nhưng, chỉ làm việc được ba học kỳ, vì những lý do vật chất đã ám ảnh anh gần như suốt cuộc đời, anh buộc phải tìm kiếm một vị trí được trả lương cao hơn. Theo quyết định của hoàng gia ngày 16 tháng 1812 năm 1816, Ohm được bổ nhiệm làm giáo viên toán và vật lý tại trường học ở Bamberg. Vào tháng XNUMX năm XNUMX, trường học thực sự ở Bamberg đã bị đóng cửa. Một giáo viên toán được đề nghị dạy các lớp học quá đông tại một trường dự bị địa phương với mức phí tương tự. Mất hết hy vọng tìm được một công việc giảng dạy phù hợp, vị Tiến sĩ đang tuyệt vọng bất ngờ nhận được lời đề nghị thay thế vị trí giáo viên toán và vật lý tại trường Cao đẳng Cologne của Dòng Tên. Anh ta ngay lập tức rời đi nơi làm việc trong tương lai. Tại đây, ở Cologne, anh ấy đã làm việc trong chín năm. Chính tại đây, ông đã “lột xác” từ một nhà toán học thành một nhà vật lý học. Sự hiện diện của thời gian rảnh rỗi đã góp phần hình thành Ohm với tư cách là một nhà vật lý nghiên cứu. Anh hăng hái dấn thân vào công việc mới, ngồi hàng giờ trong xưởng đóng đàn và trong cửa hàng nhạc cụ. Ohm bắt đầu nghiên cứu về điện. Ông bắt đầu nghiên cứu thực nghiệm của mình bằng cách xác định các giá trị tương đối của độ dẫn điện của các chất dẫn điện khác nhau. Áp dụng một phương pháp hiện đã trở thành cổ điển, ông kết nối nối tiếp giữa hai điểm của mạch dẫn mỏng bằng các vật liệu khác nhau có cùng đường kính và thay đổi chiều dài của chúng để thu được một lượng dòng điện nhất định. Như V.V. Koshmanov, "Ohm biết về sự xuất hiện của các công trình của Barlow và Becquerel, trong đó mô tả việc tìm kiếm thực nghiệm định luật về mạch điện. Ông cũng biết về kết quả mà các nhà nghiên cứu này đã đạt được. Mặc dù Ohm, Barlow và Becquerel đã sử dụng một từ tính kim như một thiết bị ghi âm, quan sát đặc biệt cẩn thận trong việc kết nối mạch và nguồn dòng điện về nguyên tắc là cùng một thiết kế, nhưng kết quả họ thu được là khác nhau. Sự thật ngoan cố lảng tránh các nhà nghiên cứu. Trước hết, cần phải loại bỏ nguồn lỗi quan trọng nhất, mà theo Ohm, là pin điện. Ngay trong các thí nghiệm đầu tiên của mình, Ohm đã nhận thấy rằng tác dụng từ của dòng điện khi đóng mạch bằng một sợi dây tùy ý giảm dần theo thời gian ... Sự suy giảm này thực tế không dừng lại theo thời gian, và rõ ràng là việc tìm kiếm quy luật của các mạch điện trong tình trạng này là vô nghĩa. Cần phải sử dụng một loại máy phát năng lượng điện khác từ những loại đã có sẵn hoặc tạo một loại mới hoặc phát triển một mạch trong đó sự thay đổi EMF sẽ không ảnh hưởng đến kết quả của thí nghiệm. Om đã đi con đường đầu tiên." Sau khi bài báo đầu tiên của Ohm được xuất bản, Poggendorf khuyên ông nên từ bỏ các nguyên tố hóa học và sử dụng tốt hơn cặp nhiệt điện đồng-bismuth, được Seebeck giới thiệu ngay trước đó. Ohm đã chú ý đến lời khuyên này và lặp lại các thí nghiệm của mình bằng cách lắp ráp một hệ thống lắp đặt bằng pin nhiệt điện, trong mạch ngoài có tám dây đồng có cùng đường kính, nhưng có độ dài khác nhau, được mắc nối tiếp. Ông đo cường độ dòng điện với sự trợ giúp của một loại cân bằng xoắn, được hình thành bởi một kim nam châm treo trên một sợi kim loại. Khi dòng điện song song với kim làm lệch nó, Om xoắn sợi chỉ mà nó được treo cho đến khi kim ở vị trí bình thường; cường độ hiện tại được coi là tỷ lệ thuận với góc mà sợi chỉ bị xoắn. Ohm đi đến kết luận rằng kết quả của các thí nghiệm được thực hiện với tám dây khác nhau có thể được biểu thị bằng phương trình - thương số của аchia х + вĐâu х nghĩa là cường độ tác dụng từ của dây dẫn có chiều dài bằng хVà а и в - các hằng số phụ thuộc tương ứng vào lực kích thích và điện trở của các phần còn lại của mạch. Các điều kiện của thí nghiệm đã thay đổi: các điện trở và cặp nhiệt điện đã được thay thế, nhưng kết quả vẫn được rút gọn thành công thức trên, rất dễ dàng chuyển sang công thức mà chúng ta biết nếu chúng ta thay thế х sức mạnh hiện tại, а - suất điện động và в + х - điện trở toàn phần của mạch. Ohm cũng thử nghiệm với bốn dây đồng thau - kết quả là như nhau. Koshmanov viết: “Từ đó rút ra một kết luận quan trọng rằng công thức do Ohm tìm ra, liên quan đến các đại lượng vật lý đặc trưng cho quá trình dòng điện chạy trong một vật dẫn, không chỉ có giá trị đối với vật dẫn làm bằng đồng. có thể tính toán các mạch điện bất kể vật liệu của dây dẫn được sử dụng trong ... ... Ngoài ra, Ohm nhận thấy rằng hằng số β không phụ thuộc vào lực kích thích hoặc chiều dài của dây đi kèm. Thực tế này tạo cơ sở để khẳng định rằng giá trị của đặc trưng cho phần không thay đổi của chuỗi. Và vì phép cộng vào mẫu số của công thức kết quả chỉ có thể thực hiện được đối với các đại lượng cùng tên, do đó, hằng số in, Ohm kết luận, sẽ đặc trưng cho độ dẫn điện của phần không thay đổi của mạch. Trong các thí nghiệm tiếp theo, Ohm đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ dây dẫn đến điện trở của chúng. Anh ta đưa các dây dẫn đã nghiên cứu vào ngọn lửa, đặt chúng vào nước có đá vụn và đảm bảo rằng độ dẫn điện của dây dẫn giảm khi nhiệt độ tăng và tăng khi giảm nhiệt độ. Nhận được công thức nổi tiếng của mình, Ohm sử dụng nó để nghiên cứu hoạt động của hệ số nhân Schweigger đối với độ lệch của mũi tên và nghiên cứu dòng điện chạy trong mạch ngoài của pin, tùy thuộc vào cách chúng được kết nối - nối tiếp hoặc song song. Do đó, ông giải thích điều gì quyết định dòng điện bên ngoài của pin, một vấn đề khá mơ hồ đối với các nhà nghiên cứu đầu tiên. Bài báo nổi tiếng của Ohm "Định nghĩa về định luật theo đó kim loại dẫn điện tiếp xúc, cùng với bản phác thảo lý thuyết về thiết bị volta và hệ số nhân Schweigger", xuất bản năm 1826 trên Tạp chí Vật lý và Hóa học, xuất hiện. Sự xuất hiện của một bài báo chứa kết quả nghiên cứu thực nghiệm trong lĩnh vực hiện tượng điện không gây ấn tượng với các nhà khoa học. Không ai trong số họ thậm chí có thể tưởng tượng rằng định luật về mạch điện do Ohm thiết lập lại là cơ sở cho mọi tính toán điện trong tương lai. Năm 1827, tại Berlin, ông xuất bản tác phẩm chính của mình, Mạch điện được thiết kế bằng toán học. Ohm đã được truyền cảm hứng trong nghiên cứu của mình bởi Jean-Baptiste Fourier's (1822–1768) Lý thuyết phân tích nhiệt (1830). Nhà khoa học nhận ra rằng cơ chế của "dòng nhiệt", mà Fourier nói đến, có thể được ví như dòng điện trong dây dẫn. Và cũng giống như trong lý thuyết Fourier, dòng nhiệt giữa hai vật thể hoặc giữa hai điểm của cùng một vật thể được giải thích bằng sự chênh lệch nhiệt độ, giống như cách Ohm giải thích sự khác biệt về "lực điện động" tại hai điểm của dây dẫn, sự xuất hiện của dòng điện giữa chúng. Ohm giới thiệu các khái niệm và định nghĩa chính xác về lực điện động, hay "lực điện động", theo cách nói của chính nhà khoa học, độ dẫn điện và cường độ dòng điện. Sau khi biểu thị định luật mà ông rút ra ở dạng vi phân do các tác giả hiện đại đưa ra, Ohm cũng viết nó thành các giá trị hữu hạn cho các trường hợp đặc biệt của các mạch điện cụ thể, trong đó mạch nhiệt điện đặc biệt quan trọng. Dựa trên điều này, ông xây dựng các quy luật thay đổi điện áp đã biết dọc theo mạch. Nhưng nghiên cứu lý thuyết của Ohm cũng không được chú ý, công trình lý thuyết của Ohm chịu chung số phận với công trình nghiên cứu thực nghiệm của ông. Giới khoa học vẫn đang chờ đợi. Chỉ đến năm 1841 tác phẩm của Ohm mới được dịch sang tiếng Anh, năm 1847 sang tiếng Ý và năm 1860 sang tiếng Pháp. Các nhà vật lý Nga là những người đầu tiên nhận ra định luật Ohm trong số các nhà khoa học nước ngoài. lenz và Jacobi. Họ cũng giúp nó được quốc tế công nhận. Với sự tham gia của các nhà vật lý người Nga, ngày 5 tháng 1842 năm XNUMX, Hội Hoàng gia Luân Đôn đã trao tặng Ohm huy chương vàng và bầu Ohm làm thành viên của hội, Ohm trở thành nhà khoa học người Đức thứ hai nhận được vinh dự này. Đồng nghiệp Mỹ nói rất xúc động về công lao của nhà bác học người Đức Henry Ông viết: “Lần đầu tiên khi tôi đọc lý thuyết của Ohm, tôi thấy nó giống như một tia chớp, đột nhiên chiếu sáng một căn phòng chìm trong bóng tối”. Giáo sư vật lý tại Đại học Munich E. Lommel đã nói chính xác về tầm quan trọng của nghiên cứu của Ohm khi khánh thành tượng đài cho nhà khoa học vào năm 1895. "Khám phá của Ohm là một ngọn đuốc sáng chiếu sáng khu vực điện đã bị bao phủ trong bóng tối trước mặt. Ohm đã chỉ ra con đường đúng đắn duy nhất xuyên qua khu rừng không thể xuyên thủng của những sự thật khó hiểu. Những tiến bộ đáng chú ý trong sự phát triển của kỹ thuật điện, mà chúng ta đã quan sát với sự kinh ngạc trong những thập kỷ gần đây, chỉ có thể đạt được trên cơ sở khám phá của Ohm. bí mật và chuyển nó vào tay những người cùng thời với ông. Tác giả: Samin D.K.
▪ Định luật bảo toàn năng lượng ▪ Nhân bản
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Tấm năng lượng mặt trời từ đất mặt trăng ▪ Lớp phủ Liquipel Skins sẽ bảo vệ điện thoại của bạn khỏi bị hư hại ▪ Con quay hồi chuyển quang học sử dụng ánh sáng quay
▪ phần của trang web Điện cho người mới bắt đầu. Lựa chọn các bài viết ▪ bài Tracer-khoai tây trồng. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ bài viết Thế vận hội Paralympic là gì? đáp án chi tiết ▪ bài viết Điều chỉnh máy dập nguội. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này