Ang
Ohm's Law sa differential at integral form ay nagsasaad na ang kasalukuyang sa pamamagitan ng isang konduktor sa pagitan ng dalawang punto ay direktang proporsyonal sa boltahe sa dalawang punto. Ang isang equation na may pare-pareho ay ganito ang hitsura:
I=V/R, kung saan ang I ay ang punto ng kasalukuyang sa pamamagitan ng konduktor sa mga yunit ng amperes, ang V (Volt) ay ang boltahe na sinusukat sa konduktor sa mga yunit ng volts, ang R ay ang paglaban ng materyal na isinasagawa sa ohms. Higit na partikular, ang batas ng Ohm ay nagsasaad na ang R ay pare-pareho sa bagay na ito, independiyente sa kasalukuyang.
Ano ang maiintindihan ng "Ohm's Law"?
Ang
Ohm's Law sa differential at integral form ay isang empirical na relasyon na tumpak na naglalarawan sa conductivity ng karamihan ng conductive material. Gayunpaman, ang ilang mga materyales ay hindi sumusunod sa batas ng Ohm, ang mga ito ay tinatawag na "nonohmic". Ang batas ay pinangalanan sa siyentipikong si Georg Ohm, na naglathala nito noong 1827. Inilalarawan nito ang mga sukat ng boltahe at kasalukuyang gamit ang mga simpleng electrical circuit na naglalamaniba't ibang haba ng wire. Ipinaliwanag ni Ohm ang kanyang mga pang-eksperimentong resulta na may bahagyang mas kumplikadong equation kaysa sa modernong anyo sa itaas.
Ang konsepto ng batas ng Ohm sa diff. ginagamit din ang form para tukuyin ang iba't ibang generalization, halimbawa, ang vector form nito ay ginagamit sa electromagnetism at materials science:
J=σE, kung saan ang J ay ang bilang ng mga electrical particle sa isang partikular na lokasyon sa resistive material, e ang electric field sa lokasyong iyon, at ang σ (sigma) ay ang materyal na nakadepende sa conductivity parameter. Si Gustav Kirchhoff ay bumalangkas ng batas nang eksakto tulad nito.
Kasaysayan
Kasaysayan
Noong Enero 1781, nag-eksperimento si Henry Cavendish sa isang garapon ng Leyden at isang glass tube na may iba't ibang diyametro na puno ng solusyon ng asin. Isinulat ni Cavendish na ang bilis ay direktang nagbabago bilang antas ng elektripikasyon. Sa una, ang mga resulta ay hindi alam ng siyentipikong komunidad. Ngunit inilathala ni Maxwell ang mga ito noong 1879.
Ohm ay ginawa ang kanyang trabaho sa paglaban noong 1825 at 1826 at inilathala ang kanyang mga resulta noong 1827 sa "The Galvanic Circuit Proved Mathematically". Siya ay inspirasyon ng gawain ng Pranses na matematiko na si Fourier, na inilarawan ang pagpapadaloy ng init. Para sa mga eksperimento, una siyang gumamit ng galvanic piles, ngunit kalaunan ay lumipat sa thermocouples, na maaaring magbigay ng mas matatag na pinagmumulan ng boltahe. Gumana siya gamit ang mga konsepto ng panloob na resistensya at pare-pareho ang boltahe.
Gayundin sa mga eksperimentong ito, ginamit ang isang galvanometer upang sukatin ang kasalukuyang, dahil ang boltahesa pagitan ng mga terminal ng thermocouple na proporsyonal sa temperatura ng koneksyon. Pagkatapos ay nagdagdag siya ng mga test lead na may iba't ibang haba, diameter, at materyales upang makumpleto ang circuit. Nalaman niya na ang kanyang data ay maaaring imodelo sa sumusunod na equation
x=a /b + l, kung saan ang x ay ang pagbabasa ng metro, l ang haba ng test lead, ang a ay nakasalalay sa temperatura ng thermocouple junction, ang b ay isang pare-pareho (constant) ng buong equation. Pinatunayan ni Ohm ang kanyang batas batay sa mga pagkalkula ng proporsyonalidad na ito at inilathala ang kanyang mga resulta.
Kahalagahan ng Batas ng Ohm
Ang batas ng Ohm sa differential at integral form ay marahil ang pinakamahalaga sa mga unang paglalarawan ng physics ng kuryente. Ngayon ay itinuturing namin itong halos halata, ngunit noong unang nai-publish ni Om ang kanyang trabaho, hindi ito ang kaso. Ang mga kritiko ay tumugon sa kanyang interpretasyon nang may pagkapoot. Tinawag nila ang kanyang akda na "hubad na mga pantasya" at ipinahayag ng ministro ng edukasyon ng Aleman na "ang isang propesor na nangangaral ng gayong maling pananampalataya ay hindi karapat-dapat magturo ng agham."
Ang umiiral na pang-agham na pilosopiya sa Germany noong panahong iyon ay naniniwala na ang mga eksperimento ay hindi kinakailangan upang bumuo ng isang pag-unawa sa kalikasan. Bilang karagdagan, ang kapatid ni Geogr, si Martin, isang propesyon ng matematiko, ay nakipaglaban sa sistemang pang-edukasyon ng Aleman. Ang mga salik na ito ay humadlang sa pagtanggap ng gawain ni Ohm, at ang kanyang gawain ay hindi naging malawak na tinanggap hanggang sa 1840s. Gayunpaman, tumanggap si Om ng pagkilala para sa kanyang mga kontribusyon sa agham bago pa man siya mamatay.
Ang
Ang batas ni Ohm sa differential at integral form ay isang empirical law,generalization ng mga resulta ng maraming mga eksperimento, na nagpakita na ang kasalukuyang ay humigit-kumulang proporsyonal sa boltahe ng electric field para sa karamihan ng mga materyales. Ito ay hindi gaanong mahalaga kaysa sa mga equation ni Maxwell at hindi angkop sa lahat ng sitwasyon. Masisira ang anumang materyal sa ilalim ng puwersa ng sapat na electric field.
Ang
Ohm's Law ay sinusunod sa malawak na hanay ng mga sukat. Sa simula ng ika-20 siglo, ang batas ng Ohm ay hindi isinasaalang-alang sa atomic scale, ngunit kinumpirma ng mga eksperimento ang kabaligtaran.
Quantum Beginning
Ang pagdepende ng kasalukuyang density sa inilapat na electric field ay may pangunahing katangiang quantum-mechanical (classical na quantum permeability). Ang isang husay na paglalarawan ng batas ng Ohm ay maaaring batay sa mga klasikal na mekanika gamit ang modelong Drude na binuo ng German physicist na si Paul Drude noong 1900. Dahil dito, ang batas ng Ohm ay may maraming anyo, tulad ng tinatawag na batas ng Ohm sa anyong kaugalian.
Iba pang anyo ng batas ng Ohm
Ang
Ohm's law sa differential form ay isang napakahalagang konsepto sa electrical/electronics engineering dahil inilalarawan nito ang boltahe at resistensya. Ang lahat ng ito ay magkakaugnay sa antas ng macroscopic. Kapag nag-aaral ng mga electrical properties sa macro- o microscopic level, ginagamit ang isang mas nauugnay na equation, na maaaring tawaging "Ohm's equation", na mayroong mga variable na malapit na nauugnay sa mga scalar variable V, I, at R ng Ohm's law, ngunit kung saan ay isang palaging function ng posisyon saexplorer.
Epekto ng magnetism
Kung mayroong panlabas na magnetic field (B) at ang konduktor ay wala sa pahinga, ngunit gumagalaw sa bilis na V, kung gayon ang isang karagdagang variable ay dapat idagdag upang isaalang-alang ang kasalukuyang induce ng Lorentz force sa charge mga carrier. Tinatawag ding Ohm's law of integral form:
J=σ (E + vB).
Sa natitirang frame ng gumagalaw na konduktor, ang terminong ito ay tinanggal dahil V=0. Walang resistensya dahil ang electric field sa rest frame ay iba sa E-field sa laboratory frame: E'=E + v × B. Relatibo ang mga electric at magnetic field. Kung ang J (kasalukuyan) ay variable dahil ang inilapat na boltahe o E-field ay nag-iiba sa oras, pagkatapos ay ang reactance ay dapat idagdag sa paglaban sa account para sa self-induction. Maaaring maging malakas ang reactance kung mataas ang frequency o nasugatan ang conductor.
