የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ፡ መግለጫ እና አተገባበር

ዝርዝር ሁኔታ:

የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ፡ መግለጫ እና አተገባበር
የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ፡ መግለጫ እና አተገባበር
Anonim

የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ በሁለት ነጥብ መካከል ባለው ተቆጣጣሪ በኩል ያለው ጅረት በቀጥታ በሁለቱ ነጥቦች ላይ ካለው ቮልቴጅ ጋር እንደሚመጣጠን ይገልጻል። ከቋሚ ጋር እኩልነት ይህን ይመስላል፡

I=V/R፣

በአምፔር አሃዶች ውስጥ በማስተላለፊያው በኩል የአሁኑ ነጥብ ሲሆን, V (ቮልት) ከመቆጣጠሪያው ጋር የሚለካው ቮልቴጅ በቮልት አሃዶች ነው, R በ ohms ውስጥ የሚካሄደው ቁሳቁስ መቋቋም ነው. በተለይም የኦሆም ህግ R በዚህ ረገድ ቋሚ ከአሁኑ ነጻ እንደሆነ ይናገራል።

በ"ኦህም ህግ" ምን ሊረዳ ይችላል?

ውስጣዊ ተቃውሞ
ውስጣዊ ተቃውሞ

የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ የአብዛኞቹን የአብዛኞቹን የመተላለፊያ ቁሶች እንቅስቃሴ በትክክል የሚገልጽ ተጨባጭ ግንኙነት ነው። ይሁን እንጂ አንዳንድ ቁሳቁሶች የኦሆም ህግን አይታዘዙም, "nonohmic" ይባላሉ. ሕጉ የተሰየመው በ1827 ባሳተመው ሳይንቲስት ጆርጅ ኦም ነው። የቮልቴጅ እና የአሁን መለኪያዎችን ያካተቱ ቀላል የኤሌክትሪክ መስመሮችን በመጠቀም ይገልፃልየተለያዩ የሽቦ ርዝመቶች. ኦም የሙከራ ውጤቶቹን ከላይ ካለው ዘመናዊ ቅርጽ በትንሹ በተወሳሰበ ቀመር አብራርቷል።

የኦም ህግ ጽንሰ-ሀሳብ በልዩነት። ፎርም የተለያዩ አጠቃላዮችን ለማመልከትም ይጠቅማል፡ ለምሳሌ፡ የቬክተር ፎርሙ በኤሌክትሮማግኔቲዝም እና በቁሳቁስ ሳይንስ፡

J=σE፣

በዚህ ጄ ማለት በአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ ያሉ የኤሌትሪክ ቅንጣቶች ብዛት በተከላካይ ቁስ ውስጥ ነው፣ e በዚያ ቦታ ላይ ያለው ኤሌክትሪክ ነው፣ እና σ (ሲግማ) ቁሱ በኮንዳክቲቭ ልኬት ላይ የተመሰረተ ነው። ጉስታቭ ኪርቾፍ ህጉን የቀረፀው ልክ እንደዚህ ነው።

ታሪክ

Georg Ohm
Georg Ohm

ታሪክ

በጃንዋሪ 1781 ሄንሪ ካቨንዲሽ በላይደን ማሰሮ እና የተለያዩ ዲያሜትሮች ባለው የመስታወት ቱቦ በጨው መፍትሄ ሞከረ። ካቨንዲሽ ፍጥነት እንደ ኤሌክትሪፊኬሽን ደረጃ በቀጥታ እንደሚለዋወጥ ጽፏል። መጀመሪያ ላይ ውጤቶቹ ለሳይንስ ማህበረሰቡ የማይታወቁ ነበሩ. ነገር ግን ማክስዌል በ1879 አሳትሟቸዋል።

ኦህም በ1825 እና 1826 የመቋቋም ስራውን ሰርቶ ውጤቶቹን በ1827 በ"ጋልቫኒክ ሰርክ የተረጋገጠ በሂሳብ" ላይ አሳተመ። እሱ በፈረንሳዊው የሒሳብ ሊቅ ፉሪየር ሥራ ተመስጦ ነበር፣ እሱም የሙቀት ማስተላለፊያውን ገልጿል። ለሙከራዎች, እሱ መጀመሪያ ላይ የ galvanic piles ተጠቀመ, ነገር ግን በኋላ ወደ ቴርሞፕፖች ተቀይሯል, ይህም የበለጠ የተረጋጋ የቮልቴጅ ምንጭ ሊያቀርብ ይችላል. እሱ በውስጣዊ ተቃውሞ እና በቋሚ ቮልቴጅ ጽንሰ-ሀሳቦች ይሰራል።

እንዲሁም በእነዚህ ሙከራዎች ውስጥ ከቮልቴጁ ጀምሮ የአሁንን ጊዜ ለመለካት ጋላቫኖሜትር ጥቅም ላይ ውሏልከግንኙነቱ የሙቀት መጠን ጋር ተመጣጣኝ በሆነ በቴርሞኮፕል ተርሚናሎች መካከል። ከዚያም ወረዳውን ለማጠናቀቅ የተለያዩ ርዝመቶች, ዲያሜትሮች እና ቁሳቁሶች የሙከራ እርሳሶችን ጨምሯል. የእሱ ውሂብ በሚከተለው ቀመር

ሊቀረጽ እንደሚችል ፈልጎ አግኝቷል።

x=a /b +l፣

x የሜትሩ ንባብ በሆነበት፣ l የፈተና መሪው ርዝመት ነው፣ a በቴርሞፕላል መገናኛው የሙቀት መጠን ላይ የተመሰረተ ነው፣ b የሙሉ እኩልታ ቋሚ (ቋሚ) ነው። Ohm በእነዚህ የተመጣጣኝ ስሌቶች ላይ በመመስረት ህጉን አረጋግጧል እና ውጤቶቹን አሳትሟል።

የኦም ህግ አስፈላጊነት

የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ ምናልባት ከመጀመሪያዎቹ የኤሌትሪክ ፊዚክስ መግለጫዎች በጣም አስፈላጊ ነበር። ዛሬ ይህንን ግልጽ በሆነ መልኩ እንመለከታለን, ነገር ግን ኦም ሥራውን ለመጀመሪያ ጊዜ ሲያወጣ, ይህ አልነበረም. ተቺዎች ለትርጓሜው በጥላቻ ምላሽ ሰጡ። ስራውን "እራቁት ቅዠቶች" ብለው ጠርተውታል እና የጀርመን የትምህርት ሚኒስትር "እንዲህ ያለውን መናፍቅ የሚሰብክ ፕሮፌሰር ሳይንስን ለማስተማር ብቁ አይደለም" ብለዋል.

በወቅቱ በጀርመን የነበረው ሳይንሳዊ ፍልስፍና ስለ ተፈጥሮ ግንዛቤን ለማዳበር ሙከራዎች አስፈላጊ እንዳልሆኑ ያስረዳል። በተጨማሪም የጂኦግር ወንድም ማርቲን በሙያው የሂሳብ ሊቅ ከጀርመን የትምህርት ስርዓት ጋር ታግሏል። እነዚህ ምክንያቶች የኦሆም ሥራ ተቀባይነትን አግዶታል, እና ሥራው እስከ 1840 ዎቹ ድረስ በሰፊው ተቀባይነት አላገኘም. ቢሆንም፣ ኦም ከመሞቱ ከረጅም ጊዜ በፊት ለሳይንስ ላበረከቱት አስተዋጾ እውቅና አግኝቷል።

የኦህም ህግ በልዩነት እና በተዋሃደ መልኩ ተጨባጭ ህግ ነው፣የብዙ ሙከራዎች ውጤቶች አጠቃላይነት, ይህም የአሁኑ ጊዜ ለአብዛኛው ቁሳቁሶች ከኤሌክትሪክ መስክ ቮልቴጅ ጋር ተመጣጣኝ መሆኑን ያሳያል. ከማክስዌል እኩልታዎች ያነሰ መሠረታዊ ነው እና በሁሉም ሁኔታዎች ውስጥ ተስማሚ አይደለም. ማንኛውም ቁሳቁስ በበቂ የኤሌክትሪክ መስክ ኃይል ይሰበራል።

የኦህም ህግ በብዙ ሚዛኖች ላይ ተስተውሏል። በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የኦሆም ህግ በአቶሚክ ሚዛን ላይ አይታሰብም ነበር, ነገር ግን ሙከራዎች ተቃራኒውን ያረጋግጣሉ.

የኳንተም መጀመሪያ

የአቶሚክ ደረጃ
የአቶሚክ ደረጃ

የአሁኑ ጥግግት በተተገበረው ኤሌክትሪክ መስክ ላይ ያለው ጥገኝነት በመሠረቱ ኳንተም-ሜካኒካል ቁምፊ (ክላሲካል ኳንተም permeability) አለው። የኦሆም ህግ ጥራት ያለው መግለጫ በጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ ፖል ድሩድ በ 1900 ያዘጋጀውን ድሩድ ሞዴል በመጠቀም ክላሲካል ሜካኒክስ ላይ የተመሠረተ ሊሆን ይችላል። በዚህ ምክንያት የኦሆም ህግ ብዙ ቅርጾች አሉት ለምሳሌ የኦሆም ህግ ተብሎ የሚጠራው በልዩ ሁኔታ።

ሌሎች የኦሆም ህግ ዓይነቶች

የኦም ህግ ችግሮች
የኦም ህግ ችግሮች

የኦህም ህግ በኤሌክትሪካል/ኤሌክትሮኒክስ ምህንድስና ውስጥ እጅግ በጣም አስፈላጊ ጽንሰ-ሀሳብ ነው ምክንያቱም ሁለቱንም ቮልቴጅ እና ተቃውሞን ስለሚገልፅ። ይህ ሁሉ በማክሮስኮፒክ ደረጃ እርስ በርስ የተገናኘ ነው. በማክሮ ወይም በአጉሊ መነጽር ደረጃ የኤሌክትሪክ ንብረቶችን በሚያጠናበት ጊዜ, የበለጠ ተዛማጅ እኩልታ ጥቅም ላይ ይውላል, እሱም "Ohm's equation" ተብሎ ሊጠራ ይችላል, ከኦሆም ህግ ከስካላር ተለዋዋጮች V, I እና R ጋር በቅርበት የተሳሰሩ, ግን የትኞቹ ውስጥ ያለ ቋሚ ተግባር ናቸው።አሳሽ።

የመግነጢሳዊነት ውጤት

የኦም መግነጢሳዊ ተጽእኖ
የኦም መግነጢሳዊ ተጽእኖ

የውጭ መግነጢሳዊ መስክ (ቢ) ካለ እና መሪው እረፍት ላይ ካልሆነ ነገር ግን በ V ፍጥነት የሚንቀሳቀስ ከሆነ ተጨማሪ ተለዋዋጭ በሎሬንትዝ ኃይል በመሙላቱ ላይ መጨመር አለበት። ተሸካሚዎች. የኦሆም የመዋሃድ ህግ ተብሎም ይጠራል፡

J=σ (E + vB)።

በቀሪው የተንቀሳቃሽ ተቆጣጣሪ ፍሬም ውስጥ ይህ ቃል ተጥሏል ምክንያቱም V=0. ምንም አይነት ተቃውሞ የለም ምክንያቱም በእረፍቱ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ በላብራቶሪ ፍሬም ውስጥ ካለው ኢ-ሜዳ የተለየ ነው: E'=E + v × B. ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች አንጻራዊ ናቸው. ጄ (የአሁኑ) ተለዋዋጭ ከሆነ የተተገበረው የቮልቴጅ ወይም የ E-መስክ በጊዜ ይለያያል, ከዚያም ምላሽ ሰጪነት ራስን ማስተዋወቅ ወደ ተቃውሞው መጨመር አለበት. ድግግሞሹ ከፍተኛ ከሆነ ወይም መሪው ከተጎዳ ምላሽው ጠንካራ ሊሆን ይችላል።

የሚመከር: