Historie Ohmova zákona

11. srpen 2009 | 06.00 |

ohmGeorg Simon Ohm (1787 – 1854) publikoval objev jednoho ze základních zákonů elektřiny nazvaného jeho jménem v roce 1826 v díle Určení zákona. Tato jednoduchá závislost proudu na napětí a odporu má svoji historii, která stojí za připomenutí. Původní Ohmův objev zákona byl důsledkem vynikajících experimentálních zkušeností a konstrukčního důvtipu.

Hledání závislosti proudu na odporu  v jednoduchém obvodu s kovovými vodiči nebylo v době Georga Simona Ohma nijak snadné. Jako zdroje napětí se stále ještě používaly Voltovy články, zvyšování napětí se provádělo sériovým zapojováním jejich většího počtu, což však mělo za následek i změnu velikosti odporu obvodu. K dispozici také nebyl dostatečně citlivý ampérmetr, ale i s tím si Ohm skvěle poradil.

Klíčový pokus provedl s aparaturou  sestavenou z vodiče, nad kterým zavěsil na vlákně magnetku tak, aby nulová poloha magnetky byla rovnoběžně s mosazným vodičem, jehož délku v obvodu mohl Ohm měnit asi od 5 cm do 325 cm. Znal také výsledky Oerstedových pokusů o účincích proudu na magnetku a znal i Coulombovu aparaturu, v níž nejcitlivější součástí byla kroutící se struna. Procházející proud vyvolal magnetickou sílu, která vychylovala magnetku proti síle kroutící se struny. Úhel vychýlení magnetky byl závislou proměnnou při měření. 

S konstantním vnitřním odporem zdroje se Ohm vyrovnal tím, že použil dva termočlánky měď – vizmut. Jeden byl ponořený do směsi ledu a vody, druhý do vroucí vody. Teplotní spád kolem 100 °C poskytnul dostatečné elektromotorické napětí.

Původní změřenou závislostí byl vztah:

a = a/( b + x)

Zjistil úhel vychýlení magnetky a, který se stal v jeho pokusu mírou elektrického proudu, konstanty a a b určil experimentálně. Proměnná x je lineární změna odporu vodiče v závislosti na jeho délce, konstantu b můžeme interpretovat jako vnitřní odpor zdroje a konstantu  a jako míru elektromotorického napětí zdroje.

Ohmem zjištěnou závislost můžeme dnes přeložit do vztahu:

I = Ue/ (r + R)

kde je: - Ue elektromotorické napětí zdroje
                      - r vnitřní odpor (pokud byl rozdíl teplot obou lázní jiný než 100 °C má r jinou   
                 hodnotu)

             - R odpor pokusného vodiče.

Ohm prováděl své nejvýznamnější pokusy ve školním kabinetě jezuitské koleje v Kolíně nad Rýnem. Předběžně o nich referoval už v roce 1825 ve dvou článcích:
- Předběžné znění zákona, podle něhož vedou kovy kontaktní elektřinu
- O elektrické vodivosti kovů.

Ohm neznal rovněž  experimenty Henryho Cavendishe z roku 1781, při nichž tento anglický fyzik a chemik objevil úměrnost mezi napětím a proudem ve vodiči, když jako vodič používal roztok kuchyňské soli. Tuto skutečnost neznal ani nikdo jiný, neboť ji Cavendish nepublikoval. Tato informace se našla až v pozůstalosti Cavendishe a publikována byla až v roce  1879.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.67 (6x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Související články

žádné články nebyly nenalezeny

Komentáře