Ligji i Ohm-it në formë diferenciale dhe integrale thotë se rryma përmes një përcjellësi midis dy pikave është drejtpërdrejt proporcionale me tensionin në dy pika. Një ekuacion me një konstante duket kështu:
I=V/R, ku I është pika e rrymës përmes përcjellësit në njësi amper, V (Volt) është tensioni i matur me përcjellësin në njësi volt, R është rezistenca e materialit që përçohet në ohmë. Më konkretisht, ligji i Ohmit thotë se R është një konstante në këtë aspekt, e pavarur nga rryma.
Çfarë mund të kuptohet me "Ligji i Ohmit"?
Ligji
Ligji i Ohm-it në formë diferenciale dhe integrale është një marrëdhënie empirike që përshkruan me saktësi përçueshmërinë e shumicës dërrmuese të materialeve përçuese. Sidoqoftë, disa materiale nuk i binden ligjit të Ohmit, ato quhen "jonohmike". Ligji mori emrin e shkencëtarit Georg Ohm, i cili e botoi atë në 1827. Ai përshkruan matjet e tensionit dhe rrymës duke përdorur qarqe të thjeshta elektrike që përmbajnëtela me gjatësi të ndryshme. Ohm shpjegoi rezultatet e tij eksperimentale me një ekuacion pak më kompleks se forma moderne e mësipërme.
Koncepti i ligjit të Ohmit në ndryshim. forma përdoret gjithashtu për të treguar përgjithësime të ndryshme, për shembull, forma e saj vektoriale përdoret në elektromagnetizëm dhe shkencën e materialeve:
J=σE, ku J është numri i grimcave elektrike në një vend të caktuar në materialin rezistent, e është fusha elektrike në atë vend dhe σ (sigma) është materiali që varet nga parametri i përçueshmërisë. Gustav Kirchhoff e formuloi ligjin pikërisht kështu.
Histori
Histori
Në janar 1781, Henry Cavendish eksperimentoi me një kavanoz Leyden dhe një tub qelqi me diametra të ndryshëm të mbushur me një zgjidhje kripe. Cavendish shkroi se shpejtësia ndryshon drejtpërdrejt si shkalla e elektrifikimit. Fillimisht, rezultatet ishin të panjohura për komunitetin shkencor. Por Maxwell i botoi ato në 1879.
Ohm bëri punën e tij mbi rezistencën në 1825 dhe 1826 dhe publikoi rezultatet e tij në 1827 në "Circuit Galvanic Proved Mathematicically". Ai u frymëzua nga puna e matematikanit francez Fourier, i cili përshkroi përcjelljen e nxehtësisë. Për eksperimente, ai fillimisht përdori shtylla galvanike, por më vonë kaloi në termoçift, të cilët mund të siguronin një burim tensioni më të qëndrueshëm. Ai operoi me konceptet e rezistencës së brendshme dhe tensionit konstant.
Gjithashtu në këto eksperimente, një galvanometër është përdorur për të matur rrymën, duke qenë se tensionindërmjet terminaleve të termoçiftit në përpjesëtim me temperaturën e lidhjes. Ai më pas shtoi kapa provë me gjatësi, diametra dhe materiale të ndryshme për të përfunduar qarkun. Ai zbuloi se të dhënat e tij mund të modeloheshin me ekuacionin e mëposhtëm
x=a /b + l, ku x është leximi i njehsorit, l është gjatësia e prizës së provës, a varet nga temperatura e kryqëzimit të termoçiftit, b është një konstante (konstante) e të gjithë ekuacionit. Ohm provoi ligjin e tij bazuar në këto llogaritje proporcionaliteti dhe publikoi rezultatet e tij.
Rëndësia e Ligjit të Ohmit
Ligji
Ligji i Ohmit në formë diferenciale dhe integrale ishte ndoshta më i rëndësishmi nga përshkrimet e hershme të fizikës së elektricitetit. Sot ne e konsiderojmë këtë pothuajse të qartë, por kur Om botoi për herë të parë veprën e tij, nuk ishte kështu. Kritikët reaguan ndaj interpretimit të tij me armiqësi. Ata e quajtën veprën e tij "fantazi të zhveshur" dhe ministri gjerman i arsimit deklaroi se "një profesor që predikon një herezi të tillë nuk është i denjë për të mësuar shkencë".
Filozofia shkencore mbizotëruese në Gjermani në atë kohë thoshte se eksperimentet nuk ishin të nevojshme për të zhvilluar një kuptim të natyrës. Veç kësaj, vëllai i Geogrit, Martini, me profesion matematikan, luftoi me sistemin arsimor gjerman. Këta faktorë penguan pranimin e punës së Ohm-it dhe puna e tij nuk u pranua gjerësisht deri në vitet 1840. Megjithatë, Om mori njohje për kontributin e tij në shkencë shumë përpara vdekjes së tij.
Ligji i Ohmit në formë diferenciale dhe integrale është një ligj empirik,përgjithësimi i rezultateve të shumë eksperimenteve, të cilat treguan se rryma është afërsisht proporcionale me tensionin e fushës elektrike për shumicën e materialeve. Ai është më pak themelor se ekuacionet e Maxwell dhe nuk është i përshtatshëm në të gjitha situatat. Çdo material do të shpërbëhet nën forcën e një fushe elektrike të mjaftueshme.
Ligji i Ohm-it është vëzhguar në një gamë të gjerë shkallësh. Në fillim të shekullit të 20-të, ligji i Ohmit nuk u konsiderua në shkallë atomike, por eksperimentet konfirmojnë të kundërtën.
Fillimi kuantik
Varësia e densitetit të rrymës nga fusha elektrike e aplikuar ka një karakter thelbësisht kuanto-mekanik (përshkueshmëria kuantike klasike). Një përshkrim cilësor i ligjit të Ohm-it mund të bazohet në mekanikën klasike duke përdorur modelin Drude të zhvilluar nga fizikani gjerman Paul Drude në 1900. Për shkak të kësaj, ligji i Ohm-it ka shumë forma, siç është i ashtuquajturi ligji i Ohm-it në formë diferenciale.
Forma të tjera të ligjit të Ohmit
Ligji
Ligji i Ohm-it në formë diferenciale është një koncept jashtëzakonisht i rëndësishëm në inxhinierinë elektrike/elektronike sepse përshkruan si tensionin ashtu edhe rezistencën. E gjithë kjo është e ndërlidhur në nivelin makroskopik. Kur studiohen vetitë elektrike në nivel makro ose mikroskopik, përdoret një ekuacion më i lidhur, i cili mund të quhet "ekuacioni i Ohmit", duke pasur variabla që janë të lidhur ngushtë me variablat skalar V, I dhe R të ligjit të Ohmit, por të cilat janë një funksion i vazhdueshëm i pozicionit nëeksplorues.
Efekti i magnetizmit
Nëse një fushë magnetike e jashtme (B) është e pranishme dhe përcjellësi nuk është në qetësi, por lëviz me një shpejtësi V, atëherë duhet të shtohet një ndryshore shtesë për të llogaritur rrymën e shkaktuar nga forca e Lorencit në ngarkesë. transportuesit. Quhet edhe ligji i Ohmit i formës integrale:
J=σ (E + vB).
Në kornizën e pushimit të një përcjellësi në lëvizje, ky term është hequr sepse V=0. Nuk ka rezistencë sepse fusha elektrike në kornizën e pushimit është e ndryshme nga fusha E në kornizën laboratorike: E'=E + v × B. Fushat elektrike dhe magnetike janë relative. Nëse J (rryma) është e ndryshueshme sepse voltazhi i aplikuar ose fusha E ndryshon me kalimin e kohës, atëherë reaktanca duhet t'i shtohet rezistencës për të llogaritur vetë-induksionin. Reaktanca mund të jetë e fortë nëse frekuenca është e lartë ose përçuesi është i plagosur.
