นักวิทยาศาสตร์จัดการกับปัญหาของเครื่องใช้ไฟฟ้าก่อนกฎของ Kirchhoff และ Ohm อย่างไร

นักฟิสิกส์ทั้งสองพัฒนากฎที่ทรงพลังมากซึ่งปัจจุบันยังควบคุมพฤติกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์ของวงจร

สิ่งเหล่านี้ช่วยเราทุกวันในการแก้ปัญหาคำนวณตัวแปรวงจร… แต่วิศวกรทำอย่างไรก่อนที่จะค้นพบกฎหมายดังกล่าว

หากมีการใช้กฎหมายทางเลือกที่ไม่ยอมรับในปัจจุบันก่อนหน้านี้นี่หมายความว่าการวิจัยทำจนกว่าการค้นพบกฎหมายจะผิดหรือไม่? Kirchhoff และ Ohm เองพึ่งพาทฤษฎีที่ผิด ๆ เพื่อสร้าง 'สิ่งที่ดี' หรือไม่?

นี่เหมือนกับถามว่าแอซเท็กสร้างรถยนต์โดยไม่ใช้ล้อ: พวกเขาไม่ทำ

มีการประดิษฐ์โดยนักวิทยาศาสตร์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 ซึ่งมีการสร้างงานซึ่งกันและกัน ก่อนหน้านั้นมีเพียงอิเล็กโทรนิกส์: เบนจามินแฟรงคลินถูฉนวนเข้าด้วยกันและสังเกตว่าวัตถุที่มีประจุดึงดูดและขับไล่ ขวด Leyden

ใน 1800 Volta คิดค้นแบตเตอรี่หรือ "กอง" การทดลองนี้อนุญาตให้มีแหล่งกำเนิดคงที่แทนที่จะปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตชั่วคราว สิ่งนี้นำไปสู่ ​​Davy ประดิษฐ์หลอดอาร์คและโอห์มในปี 1827 คำนวณปริมาณไฟฟ้านี้ จากนั้นงานของฟาราเดย์เกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไดนาโมและมอเตอร์ทำงานได้

วิศวกรเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ "" มาในภายหลัง Swan และ Edison ต่างคิดค้นหลอดไฟ Edison, Tesla และ Westinghouse ต่อสู้เพื่อการจำหน่าย

หากมีการใช้กฎหมายทางเลือกที่ไม่ยอมรับในปัจจุบันก่อนหน้านี้นี่หมายความว่าการวิจัยทำจนกว่าการค้นพบกฎหมายจะผิดหรือไม่? Kirchhoff และ Ohm เองพึ่งพาทฤษฎีที่ผิด ๆ เพื่อสร้าง 'สิ่งที่ดี' หรือไม่?

มีเล็ก ๆ น้อย ๆการอภิปรายของ Kirchoff และโอห์มที่นี่

กฎของ Kirchhoff ตามมาจากการใช้กฎของโอห์ม แต่วิธีที่เขาสามารถสรุปผลลัพธ์ได้แสดงทักษะทางคณิตศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม ในขั้นตอนนี้ Kirchhoff ไม่รู้ว่าการเปรียบเทียบของ Ohm ระหว่างการไหลของความร้อนและการไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งก่อให้เกิดความเข้าใจที่ยอมรับได้ของกระแสไฟฟ้าในเวลานั้นทำให้ความเข้าใจของกระแสไฟฟ้าไม่ถูกต้อง เนื่องจากไม่มีความร้อนไหลเข้าสู่ร่างกายที่อุณหภูมิสม่ำเสมอเชื่อว่ากระแสคงที่อาจมีอยู่ในตัวนำ งานของ Kirchhoff จะนำเขาไปสู่การตระหนักถึงข้อผิดพลาดนี้และให้ความเข้าใจที่ถูกต้องว่าทฤษฎีของกระแสไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าควรรวมกันอย่างไร

ซึ่งแสดงให้เห็นว่าคำตอบคือใช่ - ผู้คนกำลังสร้างทฤษฎีที่ไม่ถูกต้องในระดับหนึ่ง ในกรณีของโอห์มเขาได้สร้างงานของฟูริเยร์ในการนำความร้อน การนำไฟฟ้าคล้ายกัน แต่ไม่เหมือนกันทุกประการ

ไม่มีอะไรในระดับที่ "phlogiston" อยู่ในวิชาเคมี - ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมซึ่งเป็นที่ถกเถียงกันในที่สุดกลายเป็นว่าผิด

ก่อนที่จะใช้หลอดหรือเซมิคอนดักเตอร์ไม่มีวิทยาศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์มีเพียงวิทยาศาสตร์ไฟฟ้าเท่านั้นที่มีอยู่

เมื่อเฟรดริกไซมอนโอห์มค้นพบกฎของความต้านทานไฟฟ้าเขาต้องการแหล่งกำเนิดแรงดันที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่โดยไม่ขึ้นกับโหลด เขาลองใช้องค์ประกอบกัลวานิกก่อน แต่ความต้านทานภายในของพวกเขาสูงเกินไปและแรงดันไฟฟ้าไม่คงที่ เขาใช้ความร้อนแทนและอุณหภูมิคงที่ของน้ำแข็งและน้ำเดือด สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันเขาใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเครื่องวัดอุณหภูมิหลายตัว มันน่าทึ่งมากที่โอห์มสามารถค้นหากฎหมายโดยใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำเช่นนี้ เขาสร้างและสร้างมิเตอร์ปัจจุบันที่จำเป็นด้วยตัวเอง ความต้านทานอินพุตของมิเตอร์ที่ใช้ในปัจจุบันจำนวนมากจะสูงเกินไปสำหรับการวัดเช่นนี้ โอห์มมีทักษะการทดลองที่น่าทึ่งอย่างมากในการทำวิจัยของเขาด้วยเทอร์โมเลเทตเท่านั้นความผิดพลาดเฉลี่ยของการวัดของเขานั้นน้อยกว่า 1%

Kirchoff และ Ohm อยู่ในแนวหน้าของวิทยาศาสตร์การพัฒนา 'กฎหมาย' ของพวกเขาเป็นผลมาจากการพยายามจัดระบบสิ่งที่พวกเขาสังเกตเห็น

เมื่อพวกเขาสามารถวัดบางสิ่งบางอย่างกระแสไฟฟ้าโดยเบี่ยงเบนเข็มเข็มทิศด้วยขดลวดลวดแรงดันไฟฟ้าโดยการนับจำนวนแบตเตอรี่ที่พวกเขามีในชุดความต้านทานโดยใช้ความยาวของลวดของส่วนที่กำหนดพวกเขาสังเกตเห็นว่าค่าบางอย่างอยู่ใน อัตราส่วนคงที่ ที่เหลือก็เป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์