Az elektrotechnika történetét bemutató esszék
Oldal 26/41
4.6. Az áramkörök és az elektromágnesesség alapjainak kialakulása
Mint ismeretes, az elektromos áramkörben lévő folyamatokat az elektromotoros erő (vagy feszültség) és az áramerősség skaláris értékei határozzák meg. Az elektromotoros erő fogalmát az A. Volta forgalomba hozta. A múlt század 20-as évének első kvalitatív és kvantitatív kutatása után megkezdődött az elektromos áramok elmélete fizikai alapja. A legnagyobb hozzájárulást az Ampere tettette. GS Om a híres törvényével, amelyet kísérletileg szereztek meg, megalapozta az áramkörök számításának alapjait. Kirchhoff előtt a különböző tudósok áramlatokkal rendelkeztek az elágazó láncokban (például Lenz). De csak Kirchhoff 1845-1847-ben. sikerült jól ismert topológiai törvényeket megfogalmaznia. Kirchhoff törvényei képezték az összes későbbi láncszámítási módszer alapját.
Az angol fizikus, Charles Wheatstone (1802-1875) a távíró javításával kapcsolatos munkával kapcsolatban az ellenállások mérésének módszereit kereste. Ennek eredményeképpen létrejött a híres "Wheatstone híd", amelynek döntő előnye az egyensúlyi állapot függetlensége volt az energiaforrás feszültségétől. 1840-ben megmutatta eszközét, a Jacobi-t, és 1843-ban leírta a "hídját" a cikkben. A szúnyog egyik vállának ellenállásának megváltoztatásához a Wheatstone állítható ellenállásokat alkalmazott, amelyeket reosztátoknak nevezett. Később (1860-ban) a Werner Siemens rekonstruálta az ellenállási boltot.
Az egyik legnagyobb német tudósok Hermann Ludwig von Helmholtz (1821 -. 1894) vezették be 1853-ban a jól ismert elmélet lánc-CIÓ korábban a fizika szuperpozíció elve alapján, amelynek a legfontosabb tételek elektromos áramkörök, beleértve az elmélet súrlódási egyenértékű forrásból épültek ( Helmholtz - Bernard Thévenet). Helmholtz először is megkapta az átmenet folyamatának egyenletét. lánc, amikor a forráshoz csatlakozik, tekintve az áramkör időállandói. William Thomson (Lord Kelvin) a 1853 g. Adott rezgési számítási eljárást, és a kapcsolat létre a természetes frekvencia, induktivitás és kapacitás. Maxwell kifejlesztett egy kontúráramlási módszert, a viszonosság tétele bizonyított. Fokozatosan alakult szinte teljes arzenáljának számítási módszerek (beleértve az egyenértékű konverzió) DC áramkörök.
Az elektromágneses indukció felfedezése, a tudósok figyelmének nagymértékben megváltoztak a "galván" áramok. amikor a kutatás fő tárgyai maguk a galvánelemek, az elektrolízis folyamatok, az indukciós áramok, amikor az elektromágnesesség jelenségei a legérdekesebbekké váltak.
Itt különleges szerepet tulajdonítanak a kiemelkedő orosz fizikusnak, I. E. X. Lenznek. Tanulmányait szülővárosában Tartu (egykori város St. George, majd Dorpat), a hallgató egy fizika részt a világ körüli parancsnoksága alatt OE Kotzebue volt a szentpétervári Tudományos Akadémia vezetője, a Fizika Tanszék, majd dékánja fizika és a matematika a fakultatív és 1863-ban megválasztották a Szentpétervári Egyetem rektorát.
Nyilvánvaló, hogy ebben a megfogalmazásban az elektromágneses gépek visszafordíthatóságának elve is felmerül, amelyet később a BS Jacobi kifejlesztett. E. X. Land a magnetoelektromos gépek elméletének egyik alapítója volt. Ő rendelkezik a horgony reakciójelenségének felfedezésével és magyarázatával (1847), valamint az ecset geometriai semleges mozgatásának szükségességének megállapításával, először megvizsgálta az áram fázisának elmozdulását a stressz fázisához képest <1853 г.), придумал коммутатор для изучения формы кривой индуктирован-ного тока (1857 г.). Им было установлено условие режима макси-мальной полезной мощности источника энергии, когда г. нутре инее сопротивление источника равно сопротивлению внешней цепи. Широко известна работа Э. X. Ленцз по тепловому действию тока (1842—1843 гг.), которая была выполнена независимо от Джеймса Джоуля (1841 г.) и представляла собой настолько обстоятельное исследование, что известному закону было справедлив присвоено имя обоих ученых.
1867-ben Maxwell beszámolt a londoni Királyi Társaságnak "Az elektromos áramok mechanikai eszközökkel történő fenntartásának elméletéről állandó mágnesek használata nélkül". Pusztán elméleti munka volt, amely az akkoriban az elektromos DC gépekről ismert valamennyi információt tartalmazta. Valószínű, hogy a Maxwell-stílus kiállításának nehézségei megakadályozták a kortársakat, hogy értékeljék ezt a munkát.
Komolyan az elmélettel villamos gépek bevezetett 1879-ben a brit villanyszerelő John Hopkinson (1849-1898) grafikus ábrázolása, a függőség elektromos gépek, az úgynevezett gépi jellemzők (ha it, alapjáraton kívül, stb ..). Bevezette a mágneses szóródási együttható fogalmát is.
A máj 1886 J .. És E. Hopkinson készített egy jelentést a londoni Royal Society ég a Dinamoelsktricheskie gép”, amely már tartalmazott egészen teljes, nem vesztette el jelentőségét a mai napig az elmélet villamos gépek DC.
Felfedezések a villamosenergia és a mágnesesség területén, a XIX. Század első felében. valamint ezeknek a jelenségeknek a gyakorlati alkalmazása előfeltétele a fontos tudományos általánosságoknak, különösen Maxwell elektromágneses elméletének megteremtésében. Az első differenciál-tér egyenleteket Maxwell írta 1855-1856-ban. 1864-ben meghatározta az elektromágneses mezőt, és megalapozta elméleteit.
Maxwell érdeme az, hogy az általa felhalmozott óriási kísérleti anyag felhasználásával általánosított és kifejlesztette Faraday progresszív elképzeléseit, harmonikus matematikai formát adva nekik. A "Villamosenergia-mágnesességről és mágnesességről szóló" című tanulmányában (1873) Maxwell lefektette a terepi elmélet alapjait, amely az elektromágnesesség modern elméletének sarokköve. Maxwell megfogalmazta kutatásának legfontosabb eredményeit a híres egyenletek formájában, amelyek a nevét kapták. Maxwell általánosította az elektromágneses indukció törvényét, és bármilyen médiumra tetszőleges kontúrra bővítette. Bevezette az elektromos elmozdulás és elmozdulás áramának koncepcióját, létrehozta a zárt áram elvét. Maxwell egyik legfontosabb következtetése az az állítás, hogy a mágneses és elektromos mezők szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és az egyikük megváltoztatja egy másik megjelenését. Tanulmányok kimutatták, hogy az ilyen elektromágneses zavarok terjedési sebessége egybeesik a fénysebességgel. Ezt a következtetést a Maxwell által kifejlesztett elektromágneses elmélet alapozta meg, és a természettudomány egyik kiemelkedő elméleti generalizációja.
Maxwell nem élt, hogy mély tudományos ötleteinek és általánosságainak győzelmét lássa. Ő maga még nem tudta teljes mértékben képviselni mindazt, amit a villamosenergia és a mágnesességről szóló szerződése tartalmazott, és ami ebből származott. Később a német fizikus, H. Hertz kísérletileg bizonyította az elektromágneses hullámok létezését, míg az orosz PN Lebedev fizikus felfedezte a könnyű nyomást és a kísérletekből meghatározta annak értékét, ami megegyezik a Maxwell elméletének megfelelően kiszámított értékével.
Az energia mozgásával kapcsolatos ötletek kidolgozásában fontos szerepet kapott a prof. NA Umov, akinek a doktori értekezése "Az energia mozgásának egyenlete a testekben" (1874) külön figyelmet érdemel. Umov eszméit továbbfejlesztették, különösen az angol fizikus JG Poyntinga elektromágneses mezőre (1884).