8.Открытие основных законов электротехники.

Закон Ома.

I=U|R

Георг Ом открывал этот закон на своих предыдущих ошибках. И его долго не признавал научный мир.

Закон Джоуля - Ленца.

физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием Ленцем

Закон Кирхгофа

Кирхгоф, будучи прекрасным знатоком математики, обладал в то же время редким умением плодотворно прилагать эти знания к труднейшим вопросам математической физики, в области которой преимущественно работал. Уже первые его работы о распространении электричества по пластинкам (1845—1847) послужили исходным пунктом для множества работ других учёных. Целый ряд последующих работ по электричеству был посвящён вопросам о распределении электричества на проводниках, о разряде конденсаторов, о течении электричества по подводным кабелям и т. д.; особенно важна работа об индукции токов (1849), содержащая описание способа определения электрического сопротивления проводников в абсолютной мере, и два больших мемуара об индуктированном магнетизме (1853 и 1876

Первый закон

Второй закон.

для постоянных напряжений

для переменных напряжений

ЗАКОН ЛЕНЦА - основное правило, охватывающее все случаи электромагнитной индукции и позволяющее установить направление возникающей э.д.с. индукции.

Согласно закону Ленца это направление во всех случаях таково, что ток, созданный возникшей э.д.с., препятствует тем изменениям, которые вызвали появление э.д.с. индукции. Этот закон является качественной формулировкой закона сохранения энергии в применении к электромагнитной индукции.

ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ, закон Фарадея – закон, устанавливающий взаимосвязь между магнитными и электрическими явлениями. ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС поля зависит от скорости изменения магнитного потока.

ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ (по имени английского физика М.Фарадея (1791-1867)) – основные законы электролиза.

Устанавливают взаимосвязь между количеством электричества, проходящего через электропроводящий раствор (электролит), и количеством вещества, выделяющегося на электродах.

При пропускании через электролит постоянного тока I в течение секунды q = It, m = kIt.

Второй закон ФАРАДЕЯ: электрохимические эквиваленты элементов прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.

9.Опыты х.К Эрстеда и а.М. Ампера по изучению связи между электричеством и магнетизмом.

Ханс Кристиан Эрстед (1777–1851) был, пожалуй, первым, кто стал раскрывать термин «электромагнетизм» в физике, т.е. изучать взаимосвязь электрических и магнитных явлений. Действительно, электростатическое взаимодействие и взаимодействие постоянных магнитов были известны с глубокой древности. Эрстед же в 1820 г. обнаружил, что протекающий по линейному проводнику ток отклоняет магнитную стрелку, находящуюся вблизи него. Если отключить этот проводник от источника питания и расположить по линии север–юг, то стрелка, расположенная рядом с проводником, естественно, будет параллельна ему (см. рис. справа, (а) ). Если же по проводнику пустить ток (см. рис., (б)) , то стрелка повернется на 90 градусов и встанет перпендикулярно ему. Такое же поведение стрелки вызывает приближение ее к постоянному магниту, поэтому естественно сделать вывод, что провод с током также является магнитом, а стрелка выстраивается вдоль его силовых линий.

Чтобы подтвердить фундаментальность сделанного открытия, Эрстед использовал проводники из разных металлов, разной толщины и длины, располагал магнитную стрелку под и над проводником с током и на разных расстояниях от него, а также изменял направление и абсолютную величину тока. В итоге он пришел к выводу, что сила магнитного действия тока ослабевает с увеличением расстояния, не зависит от природы проводника (а только от силы тока) и меняет свое направление вместе с изменением направления тока. Также Эрстед отметил, что она имеет «круговой характер» (силовые линии опоясывают проводник). Интересно, что первоначально, заметив отклонение магнитной стрелки из-за текущего тока, Эрстед предположил, что «магнитное действие» излучается проводником с током, как тепловая энергия. Однако дальнейшие исследования показали достаточно нетривиальный характер этого взаимодействия.

Эрстед явился первым, кто пробросил мост между электрическими и магнитными явлениями, пока наполовину качественно. В том же 1820 г., когда Эрстед обнаружил магнитное действие тока, Доминик Араго (1786–1853) обнаружил, что проволочная спираль, по которой течет ток, ведет себя как магнит и способна намагничивать железные опилки. Работу Эрстеда продолжил А.-М. Ампер, который изучил взаимодействие двух токов и предложил математическую формулу для такого, магнитостатического взаимодействия.

А. М. Ампер

Открыл взаимодействие электрических токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера), разработал теорию магнетизма (1820). Согласно его теории все магнитные взаимодействия сводятся к взаимодействию скрытых в телах так называемых круговых электрических молекулярных токов, каждый из которых эквивалентен плоскому магниту – магнитному листку (теорема Ампера). По Амперу, большой магнит состоит из огромного количества таких элементарных плоских магнитов. Т. о., Ампер впервые указал на тесную «генетическую» связь между электрическими и магнитными процессами и последовательно проводил чисто токовую идею происхождения магнетизма. Открыл (1822) магнитный эффект катушки с током – соленоида, сделал вывод, что соленоид, обтекаемый током, является эквивалентом постоянного магнита, выдвинул идею усиления магнитного поля путем помещения внутрь соленоида железного сердечника из мягкого железа. В 1820 г. предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов.