Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Kagiliw-giliw na mga katotohanan
Bilang ng mga tanawin: 64405
Mga puna sa artikulo: 4
Ang kasaysayan ng isang kabalintunaan ng electrical engineering
Kung bumubuo ka ng isang de-koryenteng circuit mula sa isang kasalukuyang mapagkukunan, isang enerhiya consumer at ang mga wire na kumokonekta sa kanila, isara ito, kung gayon ang isang electric current ay dumadaloy kasama ang circuit na ito. Makatuwirang magtanong: "At sa anong direksyon?" Ang aklat-aralin sa teoretikal na pundasyon ng mga de-koryenteng inhinyero ay nagbibigay ng sagot: "Sa panlabas na circuit, ang kasalukuyang daloy mula sa pagdaragdag ng pinagmulan ng enerhiya upang minus, at sa loob ng mapagkukunan mula sa minus hanggang sa plus" (1).
Ganun ba? Alalahanin na ang isang electric current ay ang iniutos na paggalaw ng mga particle na sisingilin ng elektrikal. Ang mga nasa conductors ng metal ay negatibong sisingilin ng mga particle - mga electron. Ngunit ang mga electron sa panlabas na circuit ay lumipat lamang sa kabaligtaran mula sa minus ng mapagkukunan hanggang sa plus. Mapapatunayan ito nang simple. Ito ay sapat na upang maglagay ng isang elektronikong lampara - isang diode sa circuit sa itaas. Kung ang anode ng lampara ay positibong sisingilin, kung gayon ang kasalukuyang nasa circuit ay magiging, kung negatibo, pagkatapos ay walang magiging kasalukuyang. Alalahanin na ang kabaligtaran na mga singil ay nakakaakit, at tulad ng mga singil na itinataboy. Samakatuwid, ang positibong anode ay nakakaakit ng mga negatibong elektron, ngunit hindi kabaliktaran. Napagpasyahan namin na para sa direksyon ng electric kasalukuyang sa agham ng electrical engineering, kinuha nila ang direksyon sa tapat ng paggalaw ng mga electron. (2)
Ang pagpili ng direksyon na kabaligtaran sa umiiral na ay hindi maaaring tawaging kung hindi kaayon, ngunit ang mga dahilan para sa tulad ng isang pagkakaiba ay maipaliwanag kung susuriin natin ang kasaysayan ng pag-unlad ng elektrikal na engineering bilang isang agham.
Kabilang sa maraming mga teorya, kung minsan kahit anecdotal, sinusubukan na ipaliwanag ang mga de-koryenteng mga phenomena na lumitaw sa bukang-liwayway ng agham ng koryente, hayaan nating manirahan sa dalawang pangunahing.
Inilalaan ng siyentipikong Amerikano na si B. Franklin ang tinatawag na unitaryong teorya ng koryente, ayon sa kung aling mga de-koryenteng bagay ay isang uri ng walang timbang na likido na maaaring tumagas mula sa ilang mga katawan at makaipon sa iba. Ayon kay Franklin, ang isang de-koryenteng likido ay nakapaloob sa lahat ng mga katawan, at nagiging electrified lamang kapag mayroong isang kakulangan o labis na likido sa kanila. Ang kakulangan ng likido ay nangangahulugang negatibong electrification; ang labis ay nangangahulugang positibo. Kaya lumitaw ang konsepto ng positibo at negatibong singil. (3) Kung ang mga positibong sisingilin na katawan ay konektado sa mga negatibong katawan, ang isang de-koryenteng likido (likido) ay pumasa mula sa isang katawan na may mas mataas na halaga ng likido sa mga katawan na may isang nabawasan na halaga. Tulad ng sa mga barkong nakikipag-usap. Sa parehong hypothesis, ang konsepto ng paggalaw ng mga singil ng kuryente - kasalukuyang kasalukuyang electric - pumasok sa agham. (4)
Ang hypothesis ni Franklin ay naging lubos na mabunga at inaasahan ang elektronikong teorya ng pagpapadaloy, gayunpaman, ito ay naging malayo sa perpekto. Ang katotohanan ay natuklasan ng siyentipikong Pranses na si Dufe na mayroong dalawang uri ng koryente, na, na sumunod sa bawat isa sa teorya ng Franklin, na-neutralize ang bawat isa sa pakikipag-ugnay. (5). Ang dahilan para sa paglitaw ng isang bagong dualistic teorya ng koryente, na ipinasa ni Simmer batay sa mga eksperimento sa Dufe, ay simple. Nakakagulat, ngunit sa loob ng maraming mga dekada ng mga eksperimento na may koryente, walang nakapansin na kapag naghuhugas ng mga electrified na katawan, hindi lamang ang hadhad, kundi pati na rin ang gasgas na katawan ay sisingilin. Kung hindi, ang Simmer hypothesis ay hindi lang lumitaw. Ngunit ang katotohanan na siya ay lumitaw ay may sariling katarungan sa kasaysayan. (6)
Ang dualistic teorya ay naniniwala na sa mga katawan ng ordinaryong estado mayroong dalawang uri ng electric fluid sa magkakaibang dami na neutralisahin ang bawat isa. Ipinaliwanag ang elektrisipikasyon ng katotohanan na nagbago ang ratio ng positibo at negatibong koryente sa mga katawan. Ito ay hindi masyadong malinaw, ngunit kinakailangan upang kahit papaano ipaliwanag ang mga real-life phenomena.
Ang parehong mga hypotheses ay matagumpay na ipinaliwanag ang pangunahing mga electrostatic phenomena at sa loob ng mahabang panahon ay nakikipagkumpitensya sa bawat isa. Ang teorya na dualistic na teorya ay inaasahan ang teonikong teorya ng kondaktibiti ng mga gas at solusyon. (7)
Ang pag-imbento ng voltaic na haligi noong 1799 at ang kasunod na pagtuklas ng hindi pangkaraniwang bagay ng electrolysis na posible upang tapusin na sa panahon ng electrolysis ng mga likido at solusyon dalawang kabaligtaran na direksyon ng paggalaw ng mga singil ay sinusunod sa kanila - positibo at negatibo. Ang dualistic teorya ay nagtagumpay, dahil sa panahon ng agnas ng, halimbawa, tubig, maaaring malinaw na makita ng isang tao na ang mga bula ng oxygen ay inilalabas sa positibong elektrod, at ang hydrogen ay pinakawalan sa negatibong elektrod. (8). Gayunpaman, hindi lahat ay maayos dito. Sa panahon ng agnas ng tubig, ang dami ng mga naglalabas na gas ay hindi pareho. Ang hydrogen ay may dalawang beses na mas maraming oxygen. Nagulo ito. Paano kaya ang anumang kasalukuyang mga mag-aaral, na nakakaalam na mayroong dalawang atom ng hydrogen sa molekula ng tubig sa molekula ng tubig (ang sikat na ashdvo), ngunit hindi pa ito nakukuha ng mga chemists.
Hindi masasabing ang mga teoryang ito ay nauunawaan hindi lamang ng mga mag-aaral, kundi pati na rin ng mga siyentipiko mismo. Rebolusyonaryong Demokratiko A.I. Si Herzen, hindi sinasadya, isang nagtapos ng Physics at Mathematics Faculty ng Moscow University, ay nagsulat na ang mga hypotheses na ito ay hindi makakatulong, at kahit na "gumawa ng kahila-hilakbot na pinsala sa mga mag-aaral sa pamamagitan ng pagbibigay sa kanila ng mga salita sa halip na mga konsepto, pinapatay ang tanong na may maling kasiyahan. "Ano ang koryente?" - "Walang timbang na likido". Hindi ba mas mabuti kung sumagot ang estudyante: "Hindi ko alam."? " (10). Gayunpaman, mali si Herzen. Sa katunayan, sa modernong terminolohiya, ang kasalukuyang kasalukuyang kuryente ay dumadaloy mula sa dagdag sa minus ng pinagmulan, at hindi gumagalaw sa anumang iba pang paraan, at hindi kami lahat ay nagagalit sa ito.
Daan-daang mga siyentipiko mula sa iba't ibang mga bansa ang nagsagawa ng libu-libong mga eksperimento na may isang poste ng bolta, ngunit pagkaraan lamang ng dalawampung taon, natuklasan ng siyentipiko na si Oersted ang magnetikong pagkilos ng isang electric current. Noong 1820, ang kanyang mensahe ay nai-publish na nagsasabi na ang isang konduktor na may kasalukuyang nakakaapekto sa pagbabasa ng magnetic karayom. Matapos ang maraming mga eksperimento, nagbibigay siya ng isang patakaran kung saan posible upang matukoy ang direksyon ng paglihis ng magnetic karayom mula sa kasalukuyan o kasalukuyang mula sa direksyon ng magnetic arrow. "Gagamitin namin ang formula: ang poste, na nakikita ang negatibong koryente na pumapasok sa itaas mismo, lumihis sa silangan." Malinaw na ang panuntunan na ang isang modernong taong marunong magbasa't kaalaman ay hindi agad naisip kung paano ito gagamitin, ngunit ano ang tungkol sa oras na hindi pa naitatag ang mga konsepto.
Samakatuwid, si Ampere, sa kanyang gawa na ipinakita ng Paris Academy of Science, ay unang nagpasiya na kumuha ng isa sa mga direksyon ng mga alon bilang pangunahing isa, at pagkatapos ay nagbibigay ng isang panuntunan kung saan matukoy ng isang tao ang epekto ng mga magnet sa mga alon. Mababasa namin: "Dahil kailangan kong patuloy na pag-usapan ang tungkol sa dalawang kabaligtaran na direksyon kung saan ang parehong daloy ng kuryente, kung gayon, upang maiwasan ang mga hindi kinakailangang pag-uulit, pagkatapos ng mga salitang DIRECTION NG ELECTRIC CURRENT, lagi kong nangangahulugang POSITIBO na koryente" Kaya, ang pangkalahatang tinanggap na patakaran ng direksyon ay unang ipinakilala kasalukuyang. Sa katunayan, bago matuklasan ang elektron ay higit sa pitumpung taon. (11).
Noong 17-19 siglo sa Europa, MONEMONICS ay naging laganap. o ang sining ng pagsasaulo, iyon ay, isang sistema ng iba't ibang mga pamamaraan na nagpapadali sa pag-alaala sa pamamagitan ng pagbuo ng mga artipisyal na asosasyon. Halimbawa, ang mga tula ay kilala sa pag-alala sa bilang ng mga PI - "Sino ang nagbibiro at malapit nang magustuhan ...", na higit sa isang daang taong gulang. O isang kasabihan tungkol sa mga pheasant at mangangaso na alalahanin ang pag-aayos ng mga kulay ng solar spectrum .. Ito ang mga panuntunang mnemonic.
Ang parehong patakaran ay naimbento ng Ampère upang matukoy ang direksyon ng mga pwersa sa isang conductor na may kasalukuyang. Ito ay tinawag na "swimmer rule." Hindi namin ito ibinibigay, sapagkat hindi rin matagumpay at hindi nag-ugat. Ngunit ang direksyon ng kasalukuyang sa lahat ng mga patakaran ay nagpapahiwatig ng paggalaw ng mga positibong sisingilin na mga particle. (12)
Nang maglaon, sumunod din si Maxwell sa canon na ito, na sumunod sa panuntunan ng "corkscrew" o "gimlet" upang matukoy ang direksyon ng magnetic field ng coil. Pamilyar ito sa bawat mag-aaral. Gayunpaman, ang tanong ng totoong direksyon ng kasalukuyang ay nanatiling bukas. Narito ang isinulat ni Faraday: "Kung sasabihin ko. na ang kasalukuyang napupunta mula sa isang positibong lugar sa isang negatibo ay sumasang-ayon lamang sa tradisyonal, kahit na sa ilang sukat tahimik kasunduan sa pagitan ng mga siyentipiko at pagbibigay sa kanila pare-pareho ang malinaw at tiyak na paraan para sa pagpapahiwatig ng direksyon ng mga puwersa ng kasalukuyang ito". (13. Italics atin. BH)
Matapos ang pagtuklas ng electromagnetic induction ni Faraday (pagpasok ng isang kasalukuyang sa isang conductor sa isang pagbabago ng magnetic field), ito ay kinakailangan upang matukoy ang direksyon ng sapilitan kasalukuyang. Ang panuntunang ito ay ibinigay ng pambihirang manggagawang Russian na E.Kh. Mga Kuwaresma. (14). Mababasa ito: "Kung ang isang conductor ng metal ay gumagalaw malapit sa isang kasalukuyang o isang magnet, pagkatapos ay may isang galvanic kasalukuyang lumitaw sa loob nito. Ang direksyon ng kasalukuyang ito ay tulad na ang wire sa pahinga ay magmumula dito sa paggalaw, kabaligtaran sa aktwal na paggalaw. " (15). Iyon ay, ang patakaran ay dumating sa uri ng "humingi ng payo at gawin ang kabaligtaran."
Ang mga patakaran na kilala sa kasalukuyang nagtapos ng paaralan bilang "panuntunan ng kaliwang kamay" at "ang panuntunan ng kanang kamay" sa pangwakas na porma ay iminungkahi ng English physicist Fleming at nagsisilbi sila sa SIMPLIFY ang MEMORATION ng pisikal na kababalaghan sa mga pisika, mga mag-aaral at mga mag-aaral, at hindi upang lokohin sila.
Ang mga patakarang ito ay malawak na ipinasok sa pagsasanay at mga aklat-aralin ng pisika, at pagkatapos na matuklasan ang elektron na labis na kailangang baguhin, at hindi lamang sa mga aklat-aralin, kung ang totoong direksyon ng kasalukuyang ipinapahiwatig. At ang kombensyon na ito ay nananatili ng higit sa isang siglo at kalahati. Sa una, hindi ito naging sanhi ng mga paghihirap, ngunit sa pag-imbento ng elektronikong lampara (ironically, naimbento ni Fleming ang unang tube ng radyo) at ang malawakang paggamit ng mga semiconductors, nagsimula ang mga paghihirap. Samakatuwid, ginustong ng mga pisiko at eksperto sa elektronika na huwag pag-usapan ang tungkol sa mga direksyon ng electric current, ngunit tungkol sa mga direksyon ng paggalaw ng mga electron, o singil. Ngunit ang electrical engineering ay nagpapatakbo pa rin sa mga lumang kahulugan. Minsan nagiging sanhi ito ng pagkalito. Maaaring gawin ang mga pagsasaayos, ngunit magiging sanhi ba ito ng higit na abala kaysa sa mayroon?
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: