Jak naukowcy radzili sobie z problemami elektronicznymi przed prawami Kirchhoffa i Ohma?

Obaj fizycy opracowali naprawdę potężne prawa, które do dziś rządzą elektronicznym zachowaniem obwodów.

Pomagają nam one codziennie rozwiązywać problemy, obliczać zmienne obwodów… ale jak to zrobili inżynierowie, zanim wspomniane prawa zostały odkryte?

Jeżeli wcześniej zastosowane zostaną alternatywne prawa, które nie byłyby obecnie akceptowane, czy oznaczałoby to, że badania przeprowadzone do momentu odkrycia praw były błędne? Czy sami Kirchhoff i Ohm oparli się na błędnych teoriach, aby stworzyć „dobrą”?

To trochę jak pytanie, jak Aztekowie budowali samochody bez koła: nie zrobili tego.

Na początku XIX wieku naukowcy stworzyli łańcuch wynalazków, budując wzajemnie swoje prace. Wcześniej istniała tylko elektrostatyka: Benjamin Franklin zacierał izolatory i zauważał, że naładowane obiekty przyciągają i odpychają. Słoiki Leyden.

W 1800 roku Volta wynalazł baterię lub „stos”. Pozwoliło to na eksperymenty ze stałym źródłem zamiast efemerycznego wyładowania elektrostatycznego. Doprowadziło to do tego, że Davy wynalazł lampę łukową, a Ohm w 1827 r. Obliczył tę elektryczność. Następnie prace Faradaya nad elektromagnetyzmem, pozwalające na generatory, dynama i silniki.

Inżynierowie przekształcający go w „produkt” przyszli później. Swan i Edison wymyślili żarówkę; Edison, Tesla i Westinghouse walczyli o dystrybucję.

Jeżeli wcześniej zastosowane zostaną alternatywne prawa, które nie byłyby obecnie akceptowane, czy oznaczałoby to, że badania przeprowadzone do momentu odkrycia praw były błędne? Czy sami Kirchhoff i Ohm oparli się na błędnych teoriach, aby stworzyć „dobrą”?

Tutaj jest krótka dyskusja na temat Kirchoffa i Ohma .

Prawa Kirchhoffa wynikały z zastosowania prawa Ohma, ale sposób, w jaki był w stanie uogólnić wyniki, pokazał wielkie umiejętności matematyczne. Na tym etapie Kirchhoff nie zdawał sobie sprawy, że analogia Ohma między przepływem ciepła i przepływem elektryczności, która ukształtowała przyjęte rozumienie prądów elektrycznych w tym czasie, doprowadziła do błędnego zrozumienia prądów elektrycznych. Ponieważ ciepło nie płynęło w ciele o jednolitej temperaturze, uważano, że w przewodniku może istnieć prąd statyczny. Praca Kirchhoffa doprowadziłaby go kilka lat później do zrozumienia tego błędu i poprawnego zrozumienia, w jaki sposób należy połączyć teorię prądów elektrycznych i elektrostatyki.

Co sugeruje, że odpowiedź brzmi „tak” - ludzie do pewnego stopnia budowali błędną teorię. W przypadku Ohma budował prace Fouriera dotyczące przewodzenia ciepła. Przewodnictwo elektryczne jest podobne, ale nie dokładnie takie samo.

Nie ma nic na taką skalę, jak „flogiston” w chemii - kontrowersyjna popularna teoria, która ostatecznie okazała się błędna.

Przed zastosowaniem lamp lub półprzewodników nie istniała elektronika, istniała tylko elektrotechnika.

Kiedy Georg Simon Ohm odkrył prawa dotyczące oporności elektrycznej, potrzebował źródeł napięcia o stałym napięciu niezależnym od prądu obciążenia. Najpierw spróbował elementów galwanicznych, ale ich opór wewnętrzny był zbyt wysoki, a napięcie nie było stałe. Zamiast tego użył termoelementów i stałych temperatur wody lodowej i wrzącej. Dla różnych napięć zastosował szeregowe połączenia kilku termoelementów. To bardzo niezwykłe, że Ohm był w stanie znaleźć prawo przy użyciu tak niskich napięć. Sam zbudował i zbudował niezbędny miernik prądu. Rezystancja wejściowa wielu używanych obecnie mierników prądu byłaby o wiele za wysoka dla takich pomiarów. Ohm miał bardzo niezwykłe umiejętności eksperymentalne w wykonywaniu swoich badań tylko z termolementami, średni błąd jego pomiarów był mniejszy niż 1%.

Kirchoff i Ohm byli w awangardzie rozwijającej się nauki. Ich „Prawa” były wynikiem usystematyzowania tego, co zaobserwowali.

Gdy tylko mogli coś zmierzyć, prąd odchylając igłę kompasu cewką z drutu, napięcie przez zliczenie liczby akumulatorów, które mieli szeregowo, opór przy użyciu odcinków drutu o danym przekroju, zauważyli, że pewne wartości zawsze były w stały stosunek. Reszta, jak mówią, jest częścią historii nauki.