Sheria ya Ohm katika umbo tofauti na shirikishi inasema kwamba mkondo kupitia kondakta kati ya pointi mbili ni sawia moja kwa moja na volteji katika pointi mbili. Mlinganyo ulio na mpangilio thabiti unaonekana kama hii:
I=V/R, ambapo mimi ni hatua ya sasa kupitia kondakta katika vitengo vya amperes, V (Volt) ni voltage inayopimwa na kondakta katika vitengo vya volts, R ni upinzani wa nyenzo zinazoendeshwa katika ohms. Hasa zaidi, sheria ya Ohm inasema kwamba R ni ya kudumu katika suala hili, isiyotegemea mkondo wa sasa.
Ni nini kinachoweza kueleweka kwa "Sheria ya Ohm"?
Sheria ya Ohm katika umbo tofauti na shirikishi ni uhusiano wa kisayansi unaofafanua kwa usahihi utendakazi wa idadi kubwa ya nyenzo za upitishaji. Hata hivyo, vifaa vingine havitii sheria ya Ohm, huitwa "nonohmic". Sheria hiyo ilipewa jina la mwanasayansi Georg Ohm, ambaye aliichapisha mnamo 1827. Inaelezea vipimo vya voltage na sasa kwa kutumia nyaya rahisi za umeme zilizo naurefu wa waya mbalimbali. Ohm alielezea matokeo yake ya majaribio kwa mlinganyo changamano zaidi kidogo kuliko ule wa kisasa ulio hapo juu.
Dhana ya sheria ya Ohm katika tofauti. fomu pia hutumika kuashiria ujanibishaji mbalimbali, kwa mfano, umbo lake la vekta hutumika katika usumakuumeme na sayansi ya nyenzo:
J=σE, ambapo J ni idadi ya chembe za umeme katika eneo fulani katika nyenzo inayokinza, e ni sehemu ya umeme katika eneo hilo, na σ (sigma) ni nyenzo inayotegemea kigezo cha upitishaji. Gustav Kirchhoff alitunga sheria kama hii.
Historia
Historia
Mnamo Januari 1781, Henry Cavendish alifanyia majaribio mtungi wa Leyden na mirija ya glasi ya vipenyo mbalimbali iliyojaa myeyusho wa chumvi. Cavendish aliandika kwamba kasi inabadilika moja kwa moja kama kiwango cha umeme. Hapo awali, matokeo hayakujulikana kwa jamii ya kisayansi. Lakini Maxwell alizichapisha mwaka wa 1879.
Ohm alifanya kazi yake juu ya upinzani mnamo 1825 na 1826 na kuchapisha matokeo yake mnamo 1827 katika "The Galvanic Circuit Proved Mathematically". Aliongozwa na kazi ya mwanahisabati wa Kifaransa Fourier, ambaye alielezea uendeshaji wa joto. Kwa majaribio, awali alitumia piles za galvanic, lakini baadaye akabadilisha thermocouples, ambayo inaweza kutoa chanzo cha voltage imara zaidi. Alifanya kazi kwa dhana ya upinzani wa ndani na voltage ya mara kwa mara.
Pia katika majaribio haya, galvanometer ilitumika kupima mkondo, kwa sababu voltagekati ya vituo vya thermocouple sawia na halijoto ya unganisho. Kisha aliongeza miongozo ya majaribio ya urefu, kipenyo, na nyenzo mbalimbali ili kukamilisha mzunguko. Aligundua kuwa data yake inaweza kutengenezwa kwa mlinganyo ufuatao
x=a /b + l, ambapo x ni kipimo cha mita, l ni urefu wa risasi ya majaribio, a inategemea joto la makutano ya thermocouple, b ni ya kudumu (mara kwa mara) ya equation nzima. Ohm alithibitisha sheria yake kulingana na hesabu hizi za uwiano na kuchapisha matokeo yake.
Umuhimu wa Sheria ya Ohm
Sheria ya Ohm katika utofautishaji na muundo muhimu pengine ndiyo ilikuwa muhimu zaidi ya maelezo ya awali ya fizikia ya umeme. Leo tunazingatia hii karibu dhahiri, lakini wakati Om alichapisha kazi yake kwa mara ya kwanza, hii haikuwa hivyo. Wakosoaji waliitikia tafsiri yake kwa uadui. Waliita kazi yake kuwa ni "njozi za uchi" na waziri wa elimu wa Ujerumani akatangaza kwamba "profesa anayehubiri uzushi kama huo hastahili kufundisha sayansi."
Falsafa ya kisayansi iliyokuwapo nchini Ujerumani wakati huo ilishikilia kuwa majaribio hayakuwa muhimu ili kukuza ufahamu wa asili. Kwa kuongezea, kaka ya Geogr, Martin, mtaalamu wa hisabati, alitatizika na mfumo wa elimu wa Ujerumani. Sababu hizi zilizuia kukubalika kwa kazi ya Ohm, na kazi yake haikukubaliwa sana hadi miaka ya 1840. Hata hivyo, Om alipata kutambuliwa kwa mchango wake kwa sayansi muda mrefu kabla ya kifo chake.
Sheria ya Ohm katika hali tofauti na shirikishi ni sheria ya majaribio,jumla ya matokeo ya majaribio mengi, ambayo yalionyesha kuwa sasa ni takriban sawia na voltage ya shamba la umeme kwa vifaa vingi. Sio msingi kuliko milinganyo ya Maxwell na haifai katika hali zote. Nyenzo yoyote itaharibika kwa nguvu ya uga wa kutosha wa umeme.
Sheria ya Ohm imezingatiwa kwa mizani mbalimbali. Mwanzoni mwa karne ya 20, sheria ya Ohm haikuzingatiwa kwa kipimo cha atomiki, lakini majaribio yanathibitisha kinyume chake.
Quantum Mwanzo
Utegemezi wa msongamano wa sasa kwenye sehemu ya umeme inayotumika una sifa ya kimsingi ya quantum-mechanical (upenyezaji wa quantum wa kawaida). Ufafanuzi wa ubora wa sheria ya Ohm unaweza kutegemea mechanics ya kitambo kwa kutumia modeli ya Drude iliyotengenezwa na mwanafizikia Mjerumani Paul Drude mnamo 1900. Kwa sababu hii, sheria ya Ohm ina namna nyingi, kama vile ile inayoitwa sheria ya Ohm katika hali tofauti.
Aina zingine za sheria ya Ohm
Sheria ya Ohm katika muundo tofauti ni dhana muhimu sana katika uhandisi wa umeme/kielektroniki kwa sababu inafafanua volteji na upinzani. Yote hii imeunganishwa katika kiwango cha macroscopic. Wakati wa kusoma mali ya umeme katika kiwango cha macro- au microscopic, equation inayohusiana zaidi hutumiwa, ambayo inaweza kuitwa "equation ya Ohm", kuwa na vigezo vinavyohusiana kwa karibu na vigezo vya scalar V, I, na R ya sheria ya Ohm, lakini ambayo ni kazi ya mara kwa mara ya nafasi katikampelelezi.
Athari ya sumaku
Ikiwa uga wa sumaku wa nje (B) upo na kondakta hajatulia, lakini inasonga kwa kasi V, basi kigezo cha ziada lazima kiongezwe ili kuhesabu sasa inayoletwa na nguvu ya Lorentz kwenye chaji. wabebaji. Pia inaitwa sheria ya Ohm ya umbo muhimu:
J=σ (E + vB).
Katika fremu iliyosalia ya kondakta inayosonga, neno hili limetolewa kwa sababu V=0. Hakuna upinzani kwa sababu uga wa umeme katika fremu iliyobaki ni tofauti na uga wa E katika fremu ya maabara: E'=E + v × B. Mashamba ya umeme na magnetic ni jamaa. Ikiwa J (sasa) inabadilika kwa sababu voltage iliyotumiwa au E-shamba inatofautiana na wakati, basi majibu lazima iongezwe kwa upinzani wa akaunti kwa kujiingiza binafsi. Mwitikio unaweza kuwa mkali ikiwa frequency ni ya juu au kondakta imejeruhiwa.
