Elektryczność: Prawo Georga Ohma i Ohma

Wikimedia Commons / Domena publiczna

Georg Simon Ohm urodził się w 1787 roku w osiągać , Niemcy. Ohm pochodził z rodziny protestanckiej. Jego ojciec, Johann Wolfgang Ohm, był ślusarzem, a matka, Maria Elizabeth Beck, była córką krawca. Gdyby wszyscy bracia i siostry Ohma przeżyli, należałby do dużej rodziny, ale, jak to było wtedy powszechne, kilkoro dzieci zmarło młodo. Tylko dwoje rodzeństwa Georga przeżyło, jego brat Martin, który później został znany matematyk i jego siostra Elżbieta Barbara.

Chociaż jego rodzice nie byli formalnie wykształceni, ojciec Ohma był niezwykłym człowiekiem, który sam się wykształcił i był w stanie zapewnić swoim synom doskonałe wykształcenie poprzez własne nauki.

Edukacja i wczesna praca

W 1805 Ohm wstąpił na Uniwersytet w Erlangen i otrzymał doktorat i natychmiast dołączył do sztabu jako wykładowca matematyki. Po trzech semestrach Ohm zrezygnował ze stanowiska na uniwersytecie. Nie widział, jak mógłby osiągnąć lepszy status w Erlangen, ponieważ perspektywy były słabe, podczas gdy on zasadniczo żył w ubóstwie na stanowisku wykładowcy. Rząd Bawarii zaproponował mu posadę nauczyciela matematyki i fizyki w kiepskiej szkole w Bambergu, którą objął w styczniu 1813 roku.

Ohm napisał podstawową książkę o geometrii, ucząc matematyki w kilku szkołach. Ohm rozpoczął pracę eksperymentalną w szkolnym laboratorium fizycznym po tym, jak dowiedział się o odkryciu elektromagnetyzmu w 1820 roku.

W dwóch ważnych pracach z 1826 r. Ohm podał matematyczny opis przewodnictwa w obwodach wzorowanych na badaniu przewodnictwa cieplnego Fouriera. Artykuły te kontynuują dedukcję wyników Ohma z dowodów eksperymentalnych i, szczególnie w drugim, był w stanie zaproponować prawa, które w znacznym stopniu wyjaśniały wyniki innych pracujących nad elektrycznością galwaniczną.

Prawo Ohma

Korzystając z wyników swoich eksperymentów, Ohm był w stanie zdefiniować fundamentalną zależność między napięciem, prądem i rezystancją. To, co jest obecnie znane jako prawo Ohma, pojawiło się w jego najsłynniejszym dziele, książce opublikowanej w 1827 roku, która przedstawiła jego kompletną teorię Elektryczność .

Równanie I = V/R znane jest jako „prawo Ohma”. Stwierdza, że ​​ilość stałego prądu przepływającego przez materiał jest wprost proporcjonalna do napięcia na materiale podzielonego przez opór elektryczny materiału. Om (R), jednostka rezystancji elektrycznej, jest równa oporności przewodnika, w którym prąd (I) o natężeniu jednego ampera jest wytwarzany przez potencjał jednego wolta (V) na jego zaciskach. Te podstawowe zależności stanowią prawdziwy początek analizy obwodów elektrycznych.

Prąd płynie w obwodzie elektrycznym zgodnie z kilkoma określonymi prawami. Podstawowym prawem przepływu prądu jest prawo Ohma. Prawo Ohma mówi, że ilość prądu płynącego w obwodzie składającym się tylko z rezystorów jest związana z napięciem w obwodzie i całkowitą rezystancją obwodu. Prawo jest zwykle wyrażane wzorem V= IR (opisanym w powyższym akapicie), gdzie I jest prądem w amperach, V jest napięciem (w woltach), a R jest rezystancją w omach.

Ohm, jednostka opór elektryczny , jest równy prądowi przewodnika, w którym prąd o natężeniu jednego ampera jest wytwarzany przez potencjał jednego wolta na jego zaciskach.