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ELECTROKINETICS

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Ursprünglich, erscheinend in der Ausgabe V09, Seite 217 von der Enzyklopädie 1911 Britannica.
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ELECTROKINETICS , dieses See also:

Teil See also:elektrische See also:Wissenschaft, die mit den Eigenschaften See also:der elektrischen Ströme betroffen wird. See also:Klassifikation der elektrischen Currents.Electric-Ströme werden in (a) Übertragungsströme, (b) Konvektionströme, (See also:c) Versetzung oder Nichtleiterströme eingestuft. Im See also:Kasten der Übertragungsströme fließt Elektrizität oder bewegt durch einen stationären materiellen Körper, der den See also:Leiter genannt wird. In den Konvektionströmen wird Elektrizität von Platz zu Platz mit und auf beweglichen materiellen Körpern oder Partikeln See also:getragen. In den dielektrischen Strömen gibt es keine anhaltende See also:Bewegung von Elektrizität, aber bloß eine begrenzte Versetzung durch oder in die See also:Masse einer Isolierung oder See also:des Nichtleiters. Der Weg, in dem ein elektrischer Strom besteht, wird einen elektrischen See also:Stromkreis genannt und kann aus einem Leitkörper oder teils aus einem Leiter und einer Isolierung oder einem See also:Nichtleiter oder insgesamt aus einem Nichtleiter insgesamt bestehen. In den Fällen, in denen die drei Kategorien der Ströme anwesend zusammen See also:sind, ist der zutreffende Strom die Summe von jedem separat. Im Kasten der Übertragungsströme besteht der Stromkreis aus einem Leiter, der in einem Nichtleiter untergetaucht wird und kann die Gestalt einer dünnen Leitung oder des Zylinders, des Blattes, der Oberfläche oder des Körpers annehmen. Elektrische Übertragungsströme können im See also:Raum von einen, zwei oder drei Maßen stattfinden, aber in den meisten Fällen bestehen die Stromkreise, die wir betrachten müssen, aus dünnen zylinderförmigen Leitungen, oder Schläuche des Leitmaterials umgaben mit einer Isolierung; folglich ist der See also:Fall, der sich im Allgemeinen darstellt, der des elektrischen Flusses in Raum von einem Maß. die Selbst-geschlossenen elektrischen Ströme, die in einem See also:Blatt des Leiters stattfinden, werden genannt "Wirbelströme.", Obgleich in der gewöhnlichen See also:Sprache der Strom gesagt wird, um in den Leiter, dennoch entsprechend modernen Ansichten zu fließen, ist die reale See also:Bahn der übertragenen See also:Energie der umgebende Nichtleiter, und der sogenannte Leiter oder die See also:Leitung führen bloß das Getriebe von Energie in eine bestimmte Richtung. Das Vorhandensein eines elektrischen Stromes wird durch drei Qualitäten oder See also:Energien erkannt: (i) durch die See also:Produktion eines magnetischen Feldes, (2) im Kasten der Übertragungsströme, durch die Produktion der See also:Hitze im Leiter und (3), wenn der Leiter ein Elektrolyt und das gegenwärtige in einer Richtung ist, durch das Auftreten der chemischen Aufspaltung in ihm. Ein elektrischer Strom kann als das Resultat einer Bewegung von Elektrizität über jedem See also:Abschnitt des Stromkreises auch angesehen werden und wird dann durch die Quantität gemessen, die pro Maßeinheit der See also:Zeit übermittelt wird. Folglich, wenn dq die Quantität von Elektrizität ist, die über jeden möglichen Abschnitt des Leiters in das See also:Element von Zeitpapier.lösekorotron fließt, das gegenwärtige i=dq/dt.

Elektrische Ströme können als konstant oder Variable auch eingestuft werden und während in einer Richtung oder "verweisen Sie," fließt der immer in die gleiche Richtung oder "wechselt,", die ihre Richtung in regelmäßigen Abständen aufhebt. Im letzten Fall kann die Veränderung des Stromes jedem bestimmten See also:

Gesetz folgen. Es wird einen "periodischen Strom" genannt, wenn der See also:Zyklus der gegenwärtigen See also:Werte während einer bestimmten benannten Zeit die periodische Zeit wiederholt wird, während deren der Strom einen bestimmten Maximalwert, zuerst in einer Richtung und dann im Entgegengesetzten erreicht, und in den Abständen zwischen hat einen nullwert an bestimmten Augenblicken. Die Frequenz des periodischen Stromes ist die Zahl Perioden oder Zyklen in einer Sekunde, und Wechselstrom wird als Niederfrequenz- oder Hochfrequenz, im letzten Fall beschrieben, der einige Tausenden Perioden pro Sekunde hat. Ein periodischer Strom kann entweder durch ein Wellendiagramm oder durch ein polares See also:Diagramm dargestellt werden.', Im ersten Fall nehmen stellen wir eine gerade Geraden, um den konstanten Fluß der Zeit und in den kleinen äquidistanten Abständen darzustellen, die herauf Senkrechte über oder unterhalb die Zeitmittellinie eingestellt werden See also:dar und, um den Strom an dem einzustufen, der in einer Richtung oder in der anderen sofortig ist; die Extremitäten dieser Ordinanten definieren dann eine wellenförmige Kurve, die die Wellenform des Stromes genannt wird (fig. I). Es liegt auf der See also:Hand, daß diese Kurve eine einzelne bewertete Kurve nur sein kann. In ist einem bestimmten und wichtigen Fall die See also:Form der gegenwärtigen Kurve eine einfache harmonische Kurve oder einfache Sinuskurve. Wenn T die periodische Zeit darstellt, in der der Zyklus der gegenwärtigen Werte stattfindet, während n die Frequenz ist, oder Zahl von Perioden pro Sekunde und p für ern steht und i der Wert des Stromes an irgendeinem sofortigen t und I sein Maximalwert ist, dann in diesem Fall haben wir i = i-See also:Sin See also:Pint, den solch ein Strom gegenwärtiger "oder einfacher periodischer Strom eines" Sinus genannt wird. In einem polaren Diagramm (fig. 2) eine Anzahl von Radiallinien werden von einem See also:Punkt in kleinen equiangular Abständen See also:gezeichnet, und auf diesen Linien werden weg von den Längen eingestellt, die zum gegenwärtigen Wert eines periodischen Stromes in entsprechenden Abständen während einer kompletten See also:Periode proportional sind, die durch vier rechte See also:Winkel dargestellt wird. Die Extremitäten dieser Radien See also:grenzen eine polare Kurve ab.

Die polare Form eines einfachen Sinusstromes ist offensichtlich ein Kreis, der durch den Ursprung gezeichnet wird. Als Folge des Theorems Fouriers folgt sie, daß jede periodische Kurve, die irgendeine Wellenform hat, durch das Super1 nachgeahmt werden kann sehen See also:

J. A. See also:Fleming, der wechselnde gegenwärtige Transformator, Vol. i. P. 519.position der einfachen Sinusströme, die im Maximalwert und in der Phase sich unterscheiden. See also:Definitionen der elektrischen Current.In elektrokinetischen Untersuchungen der Maßeinheit sind wir zu den Fällen in einer Richtung ununterbrochener und konstanter Ströme (C.C. oder DC) oder der einfachen periodischen Ströme oder des Wechselstroms der Sinusform (Wechselstrom) See also:am allgemeinsten begrenzt. Ein ununterbrochener elektrischer Strom wird entweder durch den magnetischen Effekt gemessen, den er an etwas Punkt außerhalb seines Stromkreises produziert, oder durch die See also:Menge der elektrochemischen Aufspaltung kann er in einer gegebenen Zeit auf einem vorgewählten Standardelektrolyt durchführen. Unsere See also:Betrachtung auf den Kasten der linearen Ströme oder der Ströme begrenzend, die in dünne zylinderförmige Leitungen fließen, kann eine See also:Definition an erster See also:Stelle des elektrischen Stromes der Maßeinheit im Zentimeter, See also:Gramm, zweites gegeben werden (C.See also:G.See also:S.) vom elektromagnetischen Maß (sehen Sie See also:MASSEINHEITEN, PEIYsICAL). See also:H. C. Oersted, das in r8ò entdeckt wird, daß eine gerade Leitung, die einen elektrischen Strom übermittelt, durch ein magnetisches See also:Feld umgeben wird, deren Linien die Selbst-geschlossenen Linien sind, die den elektrischen Stromkreis umfassen (sehen Sie ELEKTRIZITÄT und See also:ELEKTROMAGNETISMUS). Der Maßeinheitsstrom im elektromagnetischen See also:System des Maßes wird als der Strom definiert, der, fließend in eine dünne Leitung, die in die Form eines Kreises von einem Zentimeter im See also:Radius See also:verbogen wird, ein magnetisches Feld verursacht, das eine Stärke von 27 Maßeinheiten in der Mitte des Kreises hat, und folglich würde eine mechanische Kraft von 27 Dynen auf einem Magnetpol der Maßeinheit anwenden, der an diesem Punkt gesetzt wird (sehen Sie MAGNETISMUS).

Da die Länge des Umkreises des Kreises von Maßeinheitsradius 27 Maßeinheiten ist, ist diese mit dem Angeben See also:

gleichwertig, daß der Maßeinheitsstrom auf dem elektromagnetischen C.G.S.-System ein Strom so ist, daß Maßeinheitslänge auf Magnetpol der Maßeinheit mit einer Maßeinheitskraft an einer Maßeinheit des Abstandes fungiert. Eine andere Definition, genannt die elektrostatische Maßeinheit des Stromes, ist, wie folgt: See also:Lassen Sie jeden möglichen Leiter mit Elektrizität aufgeladen werden und durch eine dünne Leitung mit solch einer See also:Rate entladen werden daß eine elektrostatische Maßeinheit der Flüsse der Quantität (sehen Sie See also:ELECTROSTATICS), See also:hinter irgendeinen Abschnitt der Leitung in einer Maßeinheit Zeit. Die elektromagnetische Maßeinheit des Stromes definiert, wie oben 3 x-io'°mal größer als die elektrostatische Maßeinheit ist. In der Vorwähler einer praktischen Maßeinheit des Stromes wurde es betrachtet, daß die elektromagnetische Maßeinheit zu den meisten Zwecken zu groß war, während die elektrostatische Maßeinheit zu See also:klein war; folglich wurde eine praktische Maßeinheit des Strom benannten i-Amperes vorgewählt, ursprünglich beabsichtigt, 1/to der absoluten elektromagnetischen C.G.S.-Maßeinheit des Stromes wie über definiert zu sein. Die praktische Maßeinheit des Stromes, benannt das internationale See also:Ampere, wird jedoch erlaubterweise gegenwärtig als der ununterbrochene in einer Richtung Strom definiert, der, wenn es eine Nulllösung des Silbernitrats durchfließt, in einer Sekunde auf der See also:Kathode oder dem negativen See also:Pfosten See also:o•ooiit8 eines Gramms Silbers niederlegt. Es gibt See also:Grund, daß die internationale Maßeinheit durch ungefähr ein Teil in tausend kleiner ist, oder möglicherweise durch ein Teil in 800, als das theoretische Ampere zu glauben, das als Teil 1/to der absoluten elektromagnetischen Maßeinheit definiert wird. Ein periodischer oder Wechselstrom wird gesagt, um einen Wert des i-Amperes zu haben, wenn, wenn es durch eine feine Leitung überschritten wird, er in der See also:gleichen Zeit die gleiche Hitze wie ein in einer Richtung stationärer Gleichstrom des See also:r-Amperes wie über elektrochemisch definiert produziert. Im Fall von einem einfachen periodischen Wechselstrom, der eine einfache Sinuswellenform hat, ist der Maximalwert dem des equiheating stationären Gleichstroms gleich, der mit 12 multipliziert wird. Dieser equiheating stationäre Gleichstrom wird genannt das wirkungsvolle oder das See also:Wurzel-bedeuten-Quadrat (R.See also:M.S.) Wert von das Wechseln. Resistance.A-Strom fließt in einen Stromkreis in der Tugend einer elektromotorischen Kraft (See also:E.M.See also:F.) und in die numerische Relation zwischen den Strom und das E.M.F. wird durch drei Qualitäten des Stromkreises festgestellt, der beziehungsweise benannt werden, seines Widerstandes (R), der Induktanz (See also:L) und der Kapazität (c). Wenn wir unsere Betrachtung auf den Kasten der ununterbrochenen in einer Richtung Übertragungsströme, dann die Relation zwischen Strom und E.1VI begrenzen.

F. wird definiert von Iaw Ohms, das angibt, daß der numerische Wert des Stromes erhalten wird, wie der Quotient der elektromotorischen Kraft durch eine bestimmte See also:

Konstante des Stromkreises seinen Widerstand benannte, dem eine Funktion der geometrischen Form des Stromkreises, von seine Natur, See also:d.h. Material ist, und seiner Temperatur, aber von der elektromotorischen Kraft oder vom Strom unabhängig ist. Der Widerstand (R) wird in den Maßeinheiten caIIed See also:Ohm und die elektromotorische Kraft in Volt (See also:V) gemessen; folglich für einen stationären Gleichstrom wird der Wert des Stromes in Amperen (a), wie der Quotient der elektromotorischen Kraft, die im Stromkreis fungiert, in den Volt durch den Widerstand in den Ohm berechnete, oder A=V/R erhalten. Ohm stellte sein Gesetz durch einen Kurs der Argumentation her, die der ähnlich war, auf der J. B. J. See also:Fourier seine Untersuchungen auf der konstanten Bewegung der Hitze in einem Leiter gründete. In Wirklichkeit jedoch gibt Gesetz des Ohms bloß die direkte Proportionatität des unveränderlichen Stromes an, um elektromotorische Kraft in einem Stromkreis zu festigen und erklärt, daß dieses Verhältnis durch den numerischen Wert einer Qualität des Leiters geregelt wird, genannt seinen Widerstand, der vom Strom unabhängig ist, vorausgesetzt daß eine Korrektur für die Temperaturänderung produziert durch den Strom gebildet wird. Unser See also:Glaube jedoch an seine Universalitäts- und Genauigkeitsreste nach der nahen See also:Vereinbarung zwischen den Abzügen, die von ihm und von den Beobachtungsresultaten gebildet werden, und obgleich er nicht von der grundlegenderen Grundregel derivable ist, es ist dennoch eins der zweifellos ermittelten See also:Gesetze von electrokinetics. Gesetz des Ohms trifft nicht nur am Stromkreis als Ganzes aber auf irgendein Teil von ihm und vorausgesetzt das vorgewählte Teil nicht eine Quelle der elektromotorischen Kraft enthält, es kann als follows:The-Unterschied des Potentials (zu P.D.) ausgedrückt werden zwischen See also:allen möglichen zwei Punkten eines Stromkreises einschließlich eines Widerstandes R, aber nicht einschließlich irgendeiner Quelle der elektromotorischen Kraft, ist zum Produkt des Widerstandes und des Stromes I im Element proportional, vorausgesetzt der Leiter bei der gleichen Temperatur bleibt und der Strom konstant und in einer Richtung ist. Wenn der Strom sich verändert, haben wir jedoch die elektromotorische Kraft (E.M.F.) in Betracht zu ziehen produziert durch diese Veränderung, und das Produkt Ri worden dann gleich dem Unterschied zwischen dem beobachteten P.D. und verursacht E.M.F. Wir können den Widerstand eines Stromkreises anders definieren, indem wir sagen, daß es diese körperliche Qualität von ihm in der Tugend ist, von der Energie als Hitze im Stromkreis zerstreut wird, wenn ein Strom sie durchfließt.

Die Energie, die zu jedem elektrischen Stromkreis mitgeteilt wird, wenn ein Strom I in ihm durch eine ununterbrochene in einer Richtung elektromotorische Kraft E verursacht wird, ist See also:

Ei und der Energie dadurch, die als Hitze zerstreut wird gleich, daß Stromkreis durch den Leiter in einem kleinen See also:Abstand von Zeitpapier.lösekorotron durch Eipapier.lösekorotron gemessen wird. Da vom Gesetz Ohms E = Ri, in dem R der Widerstand des Stromkreises ist, es, daß die Energie, die als Hitze pro Maßeinheit der Zeit in jedem möglichem Stromkreis zerstreut wird, numerisch durch Rig und folglich dargestellt wird, den Widerstand wird gemessen durch die Hitze folgt, die pro Maßeinheit des Stromes produziert wird, vorausgesetzt der Strom unvarying ist. Inductance.See also:As bald, da wir unsere See also:Aufmerksamkeit jedoch zum Wechseln oder zu den periodischen Strömen See also:drehen, die wir gezwungen, eine andere Qualität des Stromkreises in Betracht zu ziehen uns See also:finden, benannt seine "Induktanz.", Dieses kann als diese Qualität in der Tugend definiert werden, von der Energie oben in See also:Zusammenhang mit dem Stromkreis in einer magnetischen Form gespeichert wird. Es kann experimentell gezeigt werden, daß ein Strom nicht blitzschnell in einem Stromkreis durch irgendeine begrenzte elektromotorische Kraft verursacht werden kann und daß, wenn Sie einmal ihm verursacht werden, nicht blitzschnell vernichtet werden kann. Der Stromkreis besitzt eine Qualität, die der Schwungkraft der See also:Angelegenheit analog ist. Wenn ein Strom I in einen Stromkreis jederzeit fließt, wird die Energie, die oben in Zusammenhang mit dem Stromkreis gespeichert wird, durch zLi2 gemessen, in dem L, die Induktanz des Stromkreises, mit dem Strom auf die gleiche Weise zusammenhängt, wie die Quantität die Masse eines Körpers zusammenhängt mit seiner See also:Geschwindigkeit im Ausdruck für die gewöhnliche kinetische Energie, nämlich benannte. ZMv2. Die Rate, an der diese konservierte Energie mit dem Strom schwankt, wird das elektrokinetische Momentum "dieses Stromkreises benannt (= Li). Deutete physikalisch diese Quantität bedeutet die Zeilenzahl des magnetischen Flusses wegen des Stromes selbst, die mit seinem eigenen Stromkreis Selbst-verbunden werden. Magnetische Kraft und elektrisches Currents.In der Fall jedes Stromkreises, der einen Strom dort übermittelt, ist eine bestimmte magnetische Kraft (sehen Sie MAGNETISMUS), an den externen Punkten, die in einigen Fällen errechnet werden können. See also:Laplace prüfte, daß die magnetische Kraft wegen eines Elements der Länge dS eines Stromkreises, der einen Strom I an einem Punkt P in einem Abstand r vom Element übermittelt, durch IdSsin 0/See also:r2 ausgedrückt wird, in dem B der Winkel zwischen der Richtung des Stromanpassungsgliedes ist und daß gezogen zwischen dem Element und dem Punkt. Diese Kraft ist in einem Richtungssenkrechten zum Radiusvektor und See also:zur Fläche, die ihn und das Element des Stromes enthält.

Folglich wird die Ermittlung der magnetischen Kraft wegen jedes möglichen Stromkreises verringert auf einer Summierung der Effekte wegen aller Elemente der Länge.', Zum Beispiel ist die magnetische Kraft in der Mitte eines kreisförmigen Stromkreises des Radius r, der einen unveränderlichen Strom I trägt, zrrI/r, da allelements in dem gleichen Abstand von der Mitte sind. Auf die gleiche Weise wenn wir einen Punkt in einer See also:

Linie senkrecht zur Fläche des Kreises durch seine Mitte und in einem Abstand d nehmen, wird die magnetische Kraft entlang dieser Linie durch zarÌ/(r2-hd2) ausgedrückt *. ein anderer wichtiger Fall ist der eines unendlich See also:langen geraden Stromes. Indem wir die magnetische Kraft wegen jedes Elements an irgendeinem Punkt P außerhalb des ununterbrochenen geraden Stromes I und in einem Abstand d von ihm aufsummieren, können wir zeigen, daß er zI/d gleich ist oder umgekehrt zum Abstand des Punktes von der Leitung proportional ist. In der oben genannten See also:Formel wird der Strom I in den absoluten elektromagnetischen Maßeinheiten gemessen. Wenn wir den Strom in Amperen A berechnen, dann I=A/Io. Es ist möglich, diese letzte Formel zu gebrauchen, verbunden mit einer experimentellen Tatsache, um zu prüfen daß die magnetische Kraft wegen eines Elements des Stromes umgekehrt als das Quadrat des Abstandes schwankt. Wenn eine kreisförmige See also:Scheibe 4lat verschoben wird, um See also:frei zu sein, sich ringsum einen geraden Strom zu drehen, der durch seine Mitte und zwei Stabmagneten überschreitet, auf sie mit ihren Äxten in Übereinstimmung mit dem Strom gesetzt werden, wird es gefunden, daß die Scheibe keine Tendenz hat, sich ringsum den Strom zu drehen. Dieses prüft, daß die Kraft auf jedem Magnetpol umgekehrt als sein Abstand vom Strom ist. Aber es kann gezeigt werden, daß dieses Gesetz der Tätigkeit des Stromes des Ganzen unendlich See also:lang gerade eine mathematische Konsequenz der Tatsache ist, daß jedes Element des Stromes eine magnetische Kraft anwendet, welches umgekehrt als das Quadrat des Abstandes schwankt. Wenn der Strom n-Zeiten ringsum den Stromkreis anstelle von einmal fließt, müssen wir NA/See also:lo anstatt I in allen oben genannten Formeln einsetzen. Das Quantitätsna wird die "Amperewindungen" auf dem Stromkreis genannt, und es wird gesehen, daß das magnetische Feld an irgendeinem Punkt außerhalb eines Stromkreises zu den Amperewindungen auf ihm und zu einer Funktion seiner geometrischen Form und des Abstandes des Punktes proportional ist. Es gibt folglich eine See also:Verteilung der magnetischen Kraft auf dem Gebiet jedes gegenwärtig-tragenden Leiters, das durch Linien der magnetischen Kraft abgegrenzt werden und zum See also:Auge durch Eisenarchivierungen sichtbar gemacht werden kann (sehen Sie MAGNETISMUS).

Wenn eine kupferne Leitung See also:

vertikal durch eine Bohrung in einer See also:Karte geführt wird, auf der Eisenarchivierungen besprüht werden und ein starker elektrischer Strom durch den Stromkreis gesendet wird, ordnen sich die Archivierungen in den konzentrischen kreisförmigen sichtbaren Linien bildend die Wege von den Linien der magnetischen Kraft (fig. 3). Auf die gleiche Weise indem wir eine kreisförmige Leitung durch eine Karte führen und einem starken Strom durch die Leitung schicken, können uns Eisenarchivierungen einsetzen, um für uns die Form der Linien der magnetischen Kraft abzugrenzen (fig. 4). In allen Fällen wird ein Magnetpol von Stärke M, gelegt auf dem Gebiet eines elektrischen Stromes, die nach Kraft mit einer mechanischen Kraft gedrängt, die MH gleich ist, in dem H die magnetische Kraft ist. Wenn dann wir einen Magnetpol der Maßeinheit gegen die Richtung tragen, in der er natürlich uns verschieben würde, arbeiten Sie. Die Linien der magnetischen Kraft einen gegenwärtig-tragenden Leiter umfassend sind immer Schleifen oder endlose Linien. Die See also:Arbeit erledigt, wenn ein Magnetpol der Maßeinheit getragen wird, sobald ringsum einen Stromkreis, der einen Strom übermittelt, das "Linienintegral der magnetischen Kraft" entlang diesem Weg benannt wird. Wenn zum Beispiel wir einen Maßeinheitspfosten in einem kreisförmigen Weg von Radius r tragen Sie, sobald ringsum einen unendlich langen geraden filamentary Strom I, das Linienintegral îrI ist. Es ist See also:einfach, zu prüfen, daß dieses ein allgemeines Gesetz ist und daß, wenn wir irgendwelche Ströme haben, in einen Leiter zu fließen, das Linienintegral der magnetischen Kraft einmal genommen ringsum einen Weg mit dem Strompfad verband, ist 47mal der Gesamtstrom, der den Stromkreis durchfließt. Lassen Sie uns dieses am Fall von einem endlosen Solenoid anwenden. Wenn eine kupferne Leitung, die mit See also:Baumwolle oder See also:Seide isoliert wird oder bedeckt ist, ringsum eine dünne Stange See also:verdreht wird, um einen nahen See also:Spiral zu bilden, bildet diese ein "Solenoid," und wenn das Solenoid um verbogen wird, damit seine zwei Enden zusammen kommen, haben wir ein endloses Solenoid.

Betrachten Sie solch ein Solenoid von Mittellänge L und n-Umdrehungen der Leitung. Wenn sie See also:

endlos gebildet wird, ist die magnetische Kraft H dieselbe überall entlang der zentralen See also:Mittellinie und das Linienintegral entlang der Mittellinie ist hl. Wenn der Strom bezeichnetes vorbei I ist, dann ist Ni der Gesamtstrom und dementsprechend 47rNI = hl oder H = 49NI/l. Für ein dünnes endloses Solenoid, welches die axiale magnetische Kraft folglich die Zeiten 47r ist, dreht sich pro Maßeinheit der Länge. Dieses hält gut auch für ein langes gerades Solenoid lieferte seine Länge ist großes verglichen mit seinem See also:Durchmesser. Es kann gezeigt werden, daß, wenn Isolierleitung ringsum einen See also:Bereich verwundet wird, die Umdrehungen, die zu den Linien der See also:Breite, die magnetische Kraft im Inneren ganz parallel sind, konstant und die Linien der Kraftfolglich Ähnlichkeit ist. Die magnetische Kraft an einem Punkt außerhalb eines Leiters, welche einer Stromdose mit verschiedenen Mitteln übermittelt, wird mit etwas anderen magnetischen Standardkräften gemessen oder verglichen, und sie wird dann Mittel des Messens des Stromes. Die See also:Instrumente, die See also:Galvanometer und See also:Amperemeter in den meisten Fällen genannt werden, lassen an diese Grundregel See also:laufen. Thermische Effekte von Currents.J. P. See also:Joule prüfte, daß die Hitze, die durch einen konstanten Strom in einer gegebenen Zeit in einer Leitung hat einen konstanten Widerstand produziert wird, zum Quadrat der Stärke des Stromes proportional ist. Dieses bekannt als Gesetz des Joule, und es folgt, wie bereits gezeigt, als sofortige Konsequenz des Gesetzes und der Tatsache des Ohms daß die Energie, die See also:elektrisch in einem Leiter zerstreut wird, wenn eine elektromotorische Kraft E an seinen Extremitäten aufgewendet wird, einen Strom I dadurch produzierend in ihr, EL, wenn der Strom wechselnd oder periodisch ist, die Hitze gleich ist, die in produziert wird, immer wenn T erreicht wird, indem man die Summe in äquidistanten Abständen der Zeit aller Werte des Quantitätsanlagepapier.lösekorotrones nimmt, in dem See also:Papier.lösekorotron darstellt, ist ein kleiner Abstand der Zeit und des i der Strom in sofortigem dem.

Die Quantität T_1j i2dt wird der Bedeuten-Quadratwert des variablen 0 Stromes, i benannt, das der blitzschnelle Wert des Stromes d.h. sein Wert in einem bestimmtes einem sofortigen oder während sehr kleinen Abstand von Zeitpapier.lösekorotron ist. Die Quadratwurzel der oben genannten Quantität oder [ T_1 J i2dt L 2 wird der Wurzel-bedeuten-Quadrat-Wert oder der wirkungsvolle Wert des Stromes benannt und wird durch die Buchstaben R.M.S bezeichnet. Ströme haben Hitze-produzierende Energie des Gleichgestellten in den Leitern des identischen Widerstandes, wenn sie die gleichen R.M.S.-Werte haben. Folglich periodischer oder Wechselstrom kann was ihren R.M.S.-Wert betrifft gemessen werden, indem man den stationären Gleichstrom ermittelt, der in der gleichen Zeit die gleiche Hitze im gleichen Leiter wie der periodische betrachtete Strom produziert. Gegenwärtige Meßinstrumente abhängig von dieser Tatsache, genannt Heißleitungsamperemeter, sind in allgemeinem Gebrauch, besonders für messenden Wechselstrom. Der Maximalwert des periodischen Stromes kann vom R.M.S.-Wert nur festgestellt werden, wenn wir die Wellenform des Stromes kennen. Die thermischen Effekte der elektrischen Ströme in den Leitern sind nach der Produktion eines Zustandes des Gleichgewichts zwischen der Hitze abhängig, die elektrisch in der Leitung und in den Ursachen wirksam sind produziert wird, wenn sie sie entfernen. Wenn eine gewöhnliche runde Leitung durch einen Strom geheizt wird, verliert sie Hitze, (i) durch See also:

Strahlung, (2), indem sie Luftund (3) durch Übertragung der Hitze aus den Enden der Leitung heraus konvektionen oder abkühlen. Allgemeines sprechend, wird das grössere Teil des Hitzeabbaus durch Strahlung und Konvektion erfolgt. Wenn eine runde unterteilte metallische Leitung des konstanten Durchmessers d und die Länge L, die von einem Material von Widerstandskraft p gebildet wird, einen Strom der a-Ampere hat, die durch sie geführt werden, die Hitze in den See also:Watt produziert in, immer wenn t-Sekunden durch den Wert von Â2plt/to'lyd2 dargestellt wird, in dem d und L in den Zentimeter und in p in den absoluten elektromagnetischen Maßeinheiten C.G.S. gemessen werden müssen. Der See also:Faktor Io ' kommt herein, weil ein Ohm absolute elektromagnetische C.G.S. Maßeinheiten Io ' ist (sehen Sie die MASSEINHEITEN, KÖRPERLICH). Wenn die Leitung ein Emissionsvermögen e hat, durch das bedeutet wird, das die e-Maßeinheiten der Hitze berechnet in den Joule oder Watt-Sekunden pro Sekunde von der Maßeinheit der Oberfläche ausgestrahlt werden, dann wird die Energie, die durch Strahlung in der Zeit t entfernt wird, durch ardlet ausgedrückt. Folglich, wenn thermisches See also:Gleichgewicht hergestellt wird, haben wir Â2plt/IO'7rd2=adlet oder See also:A2=Io'aèd3/4p. Wenn der Durchmesser der Leitung in den Mil (1 Milow inch) berechnet wird und wenn wir e nehmen, um einen Wert o•1 zu haben, ein Emissionsvermögen, das im Allgemeinen die Leitung zu õ° C. hervorbringt, können wir die oben genannte Formel in die folgenden Formen für kreisförmiges unterteiltes See also:Kupfer, See also:Eisen einsetzen, oder platinoid verdrahtet, nämlich.

A=Jd3/öo für Kupfer verdrahtet A = d3/4000 für Eisenleitungen A = d3/5000 für platinoidleitungen. Diese Ausdrücke geben den Amperewert des Stromes, der bloßes See also:

holt, gerade oder lose umwickelte Leitungen von d-Mil im Durchmesser zu ungefähr õ° C., wenn die ausgeglichene See also:Lage der Temperatur erreicht wird. So zum Beispiel Mil einer bloße gerade kupferne Leitung 50 im Durchmesser (= 0,05 See also:Zoll.) wird zu einer unveränderlichen Temperatur von õ° C. hervorgebracht, wenn ein Strom von I/von 503/öo = von KI 2ö = 16 Ampere (fast) durch ihn geführt wird, während ein Strom von d 25 = See also:5 Ampere eine platinoidleitung zur ungefähr gleichen Temperatur holen würde. Eine Leitung hat folglich eine bestimmte sichere gegenwärtig-tragende Kapazität, die durch seinen spezifischen Widerstand und Emissionsvermögen festgestellt wird, das letzte regelnd durch seine Form, Oberfläche und Umlagerungen. Das Emissionsvermögen erhöht sich mit der Temperatur, sonst kein See also:Zustand des thermischen Gleichgewichts könnte erreicht werden. Es ist experimentell daß gefunden worden, während für ziemlich starke Leitungen von 8 zu den Mil õ im Durchmesser der sichere Strom ungefähr schwankt, wie die 15. Energie des Durchmessers, denn feine Leitungen von r zu 3 Mil, die er sich fast als der Durchmesser verändert. Tätigkeit von einem Strom auf Another.The-Untersuchungen des Amperes in Zusammenhang mit elektrischen Strömen sind vom grundlegenden Wert im electrokinetics. Abfahrend von der See also:Entdeckung des Oerstedts, gab Ampere die korrelative Tatsache bekannt, die nicht nur dort eine mechanische Tätigkeit zwischen einem Strom und einem Magneten ist, aber die zwei Leiter, die elektrische Ströme übermitteln, mechanische Kräfte auf einander anwenden. Ampere plante scharfsinnige Produktionsmethoden ein Teil eines Stromkreisbeweglichen, damit er Effekte der Anziehung oder der Abstossung zwischen diesem Stromkreis und irgendeinem anderem örtlich festgelegtem Strom beobachten konnte. Er setzte zu diesem Zweck einen veränderlichen Stromkreis B ein und bestand aus einer Leitung, die in ein See also:doppeltes rundes See also:Viereck verbogen wurde, das gegenwärtiges geflossenes zuerst innen und dann in der entgegengesetzten Richtung (fig. 5). Auf diese See also:Art wurde der Stromkreis von der Tätigkeit des magnetischen Feldes der Masse entfernt, und doch könnte ein Teil von ihm bei der Tätigkeit jedes möglichen anderen Stromkreises C.

The, das veränderlicher Stromkreis indem man geschwenkt wurde, sie in Quecksilberschalen q, verschob p, von dem eins im elektrischen Anschluß mit der röhrenförmigen Unterstützung A war, und das andere eingereicht werden mit einer starken Isolierleitung, die herauf ihn überschreitet. Ampere basiert geplante bestimmte entscheidende Experimente und die Theorie, die von ihnen abgeleitet wird, nach vier Tatsachen und einer See also:

Annahme.', Er zeigte (i), daß die Leitung, die ein gegenwärtiges zurück verbogen auf sich übermittelt, keine Tätigkeit nach einem nächsten Teil eines beweglichen veränderlichen Stromkreises produzierte; (2), das, wenn die Rückholleitung verbogener Zickzack aber nah an der abgehenden geraden Leitung der Stromkreis war keine Tätigkeit auf dem beweglichen produzierte, zeigend, daß der Effekt eines Elements des Stromkreises zu seiner projizierten Länge proportional war; (3) das ein geschlossener Stromkreis nicht Bewegung in einem Element eines anderen Stromkreises zur Bewegung in der Richtung seiner Länge frei verursachen kann; und (4), das die Tätigkeit von zwei Stromkreisen auf einem und von gleichen beweglichen Stromkreis See also:Null war, wenn einer der zwei reparierten Stromkreise die n-Zeiten war, die grösser als andere sind, aber n-Zeiten See also:weiter entfernt vom beweglichen Stromkreis. Von diesem letzten Experiment durch eine scharfsinnige Linie der Argumentation prüfte er, daß die Tätigkeit eines Elements des Stromes auf einem anderen Element des Stromes umgekehrt als Quadrat ihres Abstandes schwankt. Diese Experimente ermöglichten ihm, einen mathematischen Ausdruck aus dem Gesetz der Tätigkeit zwischen zwei Elementen der Leiter zu konstruieren, die Ströme übermitteln. Sie ermöglichten ihm auch, zu prüfen, daß ein Element des Stromes wie eine Kraft in Bestandteile in den unterschiedlichen Richtungen behoben werden kann, auch das, welches die Kraft, die durch jedes mögliches Element des Stromkreises auf einem Element irgendeines anderen Stromkreises produziert wurde, zur Linie senkrecht war, welche die Elemente verbindet und umgekehrt als das Quadrat ihres Abstandes. Auch er zeigte, daß diese Kraft eine Anziehung, wenn die Ströme in den Elementen in der gleichen Richtung waren, aber eine Abstossung war, wenn sie in den entgegengesetzten Richtungen waren. Von diesen Experimenten und von Abzügen von ihnen, die er eine komplette Formel für die Tätigkeit von einem Element eines Stromes der Länge dS ' aufbaute, sehen Sie See also:Maxwell, Elektrizität und Magnetismus, See also:Maul Vol. ii.. II. von einem Leiter, der einen Strom I nach einem anderen Element dS' von, ein anderer Stromkreis übermittelt einem anderen gegenwärtigen I' die Elemente sind in einem Abstand auseinander gleich r übermittelt. Wenn 0 und 0' die Winkel sind, bilden die Elemente mit der Linie, die sie verbindet, und 4) der Winkel, den sie miteinander bilden, dann Ausdruck des Amperes für die mechanische Kraft f die Elemente auf einem anwenden, anders f = ÌI'r-'{cos ¢1 See also:Lattich 0 Lattiche')dSdS ' ist. Dieses Gesetz, zusammen mit dem von Laplace, das bereits erwähnt wird, nämlich, daß die magnetische Kraft wegen eines Elements der Länge dS eines Stromes I in einem Abstand r, das Element, das einen Winkel 0 mit dem Radiusvektor O bildet, Identifikation-Sin B/r2 ist, setzen die grundlegenden Gesetze von electrokinetics fest. Ampere wendete diese mit großer mathematischer Fähigkeit an, um die mechanischen Tätigkeiten der Ströme auf einander aufzuklären und bestätigte experimentell die folgenden Abzüge: (1) ziehen sich Ströme in den parallelen Stromkreisen, die in die gleiche Richtung fließen, aber wenn in den entgegengesetzten Richtungen sich abstoßen an.

(2) ziehen sich Ströme in den Leitungen, die schräg treffen, mehr in Parallelität an, wenn beide Fluß irgendein nach oder von dem Winkel, aber sich weit auseinander abstoßen, wenn sie in den entgegengesetzten Richtungen sind. (3) wendet ein Strom in einem kleinen kreisförmigen Leiter eine magnetische Kraft in seinem Mittesenkrechten zu seiner Fläche an und ist mit einem magnetischen See also:

Oberteil oder einer dünnen kreisförmigen Scheibe in jeder Hinsicht gleichwertig des Stahls also magnetisiert ist, daß ein See also:Gesicht ein Nordpol und der andere ein Südpol ist, das Produkt des Bereichs des Stromkreises und das gegenwärtige Fließen in es den magnetischen Moment des Elements feststellend. (4) ist ein nah Wundgewundener Strom was externe magnetische Kraft betrifft mit einem polaren Magneten, solch ein Stromkreis gleichwertig, der ein begrenztes Solenoid benannt wird. (5) fungieren zwei begrenzte Solenoidstromkreise auf einander wie zwei polaren Magneten und stellen Tätigkeiten der Anziehung oder der Abstossung zwischen ihren Enden aus. Theorie des Amperes wurde insgesamt auf der Annahme der Tätigkeit in einem Abstand zwischen Elementen der Leiter aufgebaut, welche die elektrischen Ströme übermitteln. See also:Faraday erforscht und die Entdeckung des Tatsachenthat, welches das isolierende Mittel der reale See also:Sitz der See also:Betriebe ist, erfordert eine Änderung im Gesichtspunkt, von dem wir die Tatsachen betrachten, die von Ampere entdeckt werden. Maxwell zeigte, daß auf jedem möglichem Gebiet der magnetischen Kraft es eine Spannung die nach Kraft und einem See also:Druck senkrecht zu ihnen gibt; das heißt, sind Linien der magnetischen Kraft wie ausgedehnte elastische See also:Gewinde, die neigen See also:Vertrag abzuschließen.', Wenn folglich haben Lügenähnlichkeit mit zwei Leitern und Ströme in ihnen in der gleichen Richtung, die, sie durch eine bestimmte Zeilenzahl der magnetischen Kraft, die ringsum die zwei Leiter führen, und es sind die Tendenz von diesen Vertrag abzuschließen beeindruckt werden, die die zusammen Stromkreise zeichnet. Wenn jedoch die Ströme in den entgegengesetzten Richtungen dann der seitliche Druck der ähnlich Vertrages abgeschlossenen Linien der Kraft zwischen ihnen Stösse die Leiter auseinander sind. Praktischer See also:Antrag der Entdeckungen des Amperes wurde von See also:W. E. See also:Weber gestellt, wenn man das Elektrodynamometer erfand, und neuerer See also:Lord See also:Kelvin plante Stromwaage: für das Maß der elektrischen Ströme basiert auf der Anziehung zwischen den Spulen, die elektrische Ströme übermitteln. See also:Induktion elektrischen Currents.Faraday ' in 1831 bildete die wichtige Entdeckung von der Induktion der elektrischen Ströme (sehen Sie ELEKTRIZITÄT).

Wenn zwei Leiter gesetztes zueinander paralleles und ein Strom in einem von ihnen sind, benannte das Primär, begonnen, oder gestoppt oder in der Stärke, jede solchen Änderungsursachen geändert benannte ein vorübergehender Strom, um im anderen Stromkreis zu erscheinen, das Sekundär. Dieses liegt an der Tatsache, die als der Primärstrom oder Abnahmen sich erhöht, sein eigenes Umfassen, das magnetisches Feld ändert, und Linien der magnetischen Kraft werden hinzugefügt oder subtrahiert von seinen Feldern. Diese Linien erscheinen nicht sofort in ihrem Platz in einem Abstand, aber werden heraus von der Leitung mit einer Geschwindigkeit fortgepflanzt, die der des Lichtes gleich ist; folglich in ihrem Außenfortschritt schneiden sie den Sekundärstromkreis durch, gerade da die Kräuselung, die auf der Oberfläche des Wassers in einem See also:

See gebildet wird, indem sie einen See also:Stein See also:wirft, an zu ihm durch einen See also:Stock erweitern und schneiden, der vertikal im See also:Wasser in einem Abstand ' vom Ursprungsort der Kräuselung gehalten wird. Faraday bestätigte diese Ansicht der Phänomene, indem er prüfte, daß die bloße Bewegung einer Leitung quer zu den Linien der magnetischen Kraft eines dauerhaften Magneten eine verursachte elektromotorische Kraft in der Leitung verursachte. ' sehen Sie Maxwell, Elektrizität und Magnetismus, Vol. ii. 642. 2 experimentell erforscht, Vol. i. See also:ser. I, umfaßte er alle Tatsachen in der einzelnen See also:Aussage daß, wenn es irgendeinen Stromkreis gibt, den durch Bewegung auf einem magnetischen Gebiet oder durch die Kreation oder die Änderung auf den magnetischen Gebieten, die sie See also:rund sind, Erfahrungen eine Änderung in der Zeilenzahl der Kraft verbunden mit ihr, dann eine elektromotorische Kraft in diesen Stromkreis aufgestellt wird, der irgendwie am Augenblick zur Rate proportional ist, an der der magnetische totalfluß, der mit ihr verbunden wird, ändert. Folglich, wenn See also:Z darstellt, dreht sich die Gesamtzeilenzahl der magnetischen Kraft verbunden mit einem Stromkreis von N, dann N(dZ/dt) darstellt die elektromotorische Kraft, die oben in diesen Stromkreis eingestellt wird. Der Betrieb der Induktionsspule (q.v.) und der Transformator (q.v.) basieren auf dieser Entdeckung. Faraday pound auch, daß wenn eine kupferne Scheibe A (fig. 6) wird zwischen die Pfosten eines KEINES Magneten, damit die Scheibe mit seinem Flächesenkrechten auf die Linien der magnetischen Kraft des Feldes bewegt, es hat verursacht in ihm eine elektromotorische Kraft gedreht, die von der Mitte zum See also:Rand oder umgekehrt verwiesen wird. Die Tätigkeit des Dynamos (q.v.) von den ähnlichen Prozessen, nämlich vom Ausschnitt der Linien der magnetischen Kraft eines konstanten Feldes, das durch bestimmte Magneten durch bestimmte bewegliche Leiter genannt werden hängt Armaturenproduziert wird ab, stäbe oder -spulen, in denen eine elektromotorische Kraft dadurch verursacht wird.

1834 sprach H. F. E. See also:

Lenz ein Gesetz aus, das zusammen sind die mechanischen Tätigkeiten zwischen den elektrischen Stromkreisen anschließt, die durch Ampere und die Induktion der elektrischen Ströme entdeckt werden, die von Faraday entdeckt werden. Es ist, wie folgt: Wenn ein konstanter Strom in einen Primärstromkreis P fließt und wenn durch Bewegung von P ein Sekundärstrom in einem benachbarten Stromkreis S verursacht wird, ist die Richtung des Sekundärstromes wie, der relativen Bewegung der Stromkreise entgegenzusetzen. Abfahrend von diesem, gründete entdeckte F. E. See also:Neumann eine mathematische Theorie der geverursachten Ströme und eine Quantität M, genannt das Potential von einem Stromkreis "auf anderen," oder im Allgemeinen ihren "Gegeninduktivitätskoeffizienten.", Mathematisch wird M erhalten, indem man die Summe all dieser Quantitäten nimmt, als ob Lattich ¢/r der dSdS', in dem dS und dS' die Elemente der Länge der zwei Stromkreise sind, r ihr Abstand ist, und 4) ist der Winkel, den sie miteinander bilden; die Summierung oder die Integration müssen über jedem möglichen Paar Elementen ausgedehnt sein. Wenn wir Paare Elemente im gleichen Stromkreis nehmen, dann gibt Formel Neumanns uns den Koeffizienten von Self-induction des Stromkreises oder des Potentials des Stromkreises auf sich. Für die See also:Resultate solcher Berechnungen auf verschiedenen Formen des Stromkreises muß der Leser bezogene spezielle See also:Abhandlungen sein. H. von See also:Helmholtz und später Lord Kelvin, gezeigt, daß die Tatsachen der Induktion der elektrischen Ströme, die von Faraday entdeckt wurden, von den electrodynamic Tätigkeiten vorausgesagt worden sein konnten, die von Ampere die Grundregel der Energieeinsparung annehmend entdeckt wurden. Helmholtz nimmt den Fall von einem Stromkreis von Widerstand R, in dem eine elektromotorische Kraft wegen einer See also:Batterie oder einer Thermosäule fungiert.

Lassen Sie einen Magneten in der Nachbarschaft sein, und das Potential des Magneten auf dem Stromkreis ist V, damit, wenn ein Strom ich im Stromkreis bestand, den die Arbeit, die auf dem Magneten im Zeitpapier.lösekorotron erledigt wird, I(dV/dt)dt ist. Die Quelle der Versorgungsmaterialien der elektromotorischen Kraft in der Zeitpapier.lösekorotronarbeit, die EIdt und entsprechend Gesetzenergie des Joule gleich ist, ist RI2dt zerstreutes gleiches. Folglich durch die Energieeinsparung, Eldt = RI2dt+I (dV/dt)dt., wenn dann E=0, wir I = haben (dV/dt)/R oder dort, ist ein Strom wegen einer verursachten elektromotorischen Kraft folglich, die durch dV/dt. ausgedrückt wird, wenn der Magnet bewegt, es verursacht einen Strom in der Leitung, vorausgesetzt daß solche Bewegung das Potential des Magneten in Bezug auf den Stromkreis ändert. Dieses ist der Effekt, der entdeckt wird von Faraday.', SchwingungsCurrents.In, welches die Bewegung von Elektrizität in den Leitern finden für uns hält, interessante Phänomene angeschlossen mit der See also:

Entladung eines Kondensatores oder des Leidenglases (q.v.). Dieses Problem war erstes mathematisch behandelt vom Lord Kelvin 1853 (Phil. Mag., 1853, 5, P. 292). Wenn ein Leiter von Kapazität C seine Anschlüß hat, die durch eine Leitung des Widerstandes R und Induktanz L angeschlossen werden, wird es wichtig, 3 zu betrachten. Sehen Sie Maxwell, Elektrizität und Magnetismus, § 542, P. 178 Vol. ii.. die folgende Bewegung von Elektrizität in der Leitung. Wenn Q die Quantität von Elektrizität im See also:Kondensator zuerst und q ist, das jederzeit t, nachdem sie den Stromkreis durchgeführt hat, dann die Energie, die oben im Kondensator an der sofortig ist gespeichert wird, 2qz/C und die Energie, die mit dem Stromkreis dazugehörig ist ist, ist IL(dq/dt)2 und die Rate der Ableitung von Energie durch Widerstand R(dq/dt)2 ist, da dgidt = i der Entladungsstrom ist.

Folglich können wir eine Gleichung aus Energie konstruieren, die die Tatsache ausdrückt, die irgendwie am Augenblick die Energie, die heraus durch den Kondensator gegeben wird, teils teils als Hitze in ihr gespeichert im Stromkreis und zerstreut wird. Mathematisch wird dieses ausgedrückt, wie folgt: gz - Papier.lösekorotron 2CCJ = dtL L \d L > z z +R (d J oder dt2+L d+LCgO ' die oben genannte Gleichung hat zwei Lösungen, insofern R2/4L2 oder grösser ist - kleiner als 1/LC. Im ersten Fall kann der Strom I im Stromkreis durch die Gleichung i=Qa±s0`e-°'(eele A/z ausgedrückt werden, wo a=R/2L, (3='V 4L2, Q ist der Wert von q, wenn t=o und e die See also:

Unterseite der Logarithmen Napierian ist; und im zweiten Fall durch die Gleichung I = Qaz +1á - "Sin Ot wo a = R/2L und in 13 = ' V -4. Zeigen diese Ausdrücke R2, daß im ersten Fall der Entladungsstrom des Glases immer in der gleichen Richtung ist und ein vorübergehender in einer Richtung Strom ist. In d zweit Schachtel, jedoch, d Strom sein ein Schwingungs- Strom stufenweis verringern in See also:Umfang, d Frequenz n von d Pendelbewegung sein geben durch d Ausdruck 1 1 R2 n = Sr V LC41f in jen Schachtel in welch d Widerstand von d Entladung Stromkreis sein sehr klein, d Ausdruck für d Frequenz n und während d time Zeitabschnitt von Pendelbewegung r Nehmen d einfach Form n = r, 22r vl~, oder T=1/n = z2rs/LC• d oben genannt See also:Untersuchung zeigen daß wenn wir konstruieren ein Stromkreis bestehen von ein Kondensator und Induktanz legen in See also:Reihe miteinander one another, solch Stromkreis haben ein natürlich elektrisch time Zeitabschnitt von sein Selbst- in welch d elektrisch See also:Aufladung in ihm oszilliert, wenn Sie gestört werden. Er kann mit einem Pendel der Art folglich irgendwie verglichen werden, die, wenn sie verlegt wird, mit einem Zeitabschnitt abhängig von seiner Schwungkraft und auf seiner wieder.herstellenkraft oszilliert. Die Studie dieser elektrischen Pendelbewegungen empfing einen großen See also:Antrieb nach H. R. Hertz zeigte, daß, beim Stattfinden in den elektrischen Stromkreisen einer bestimmten Art sie elektromagnetische Wellen (sehen Sie ELEKTRISCHE WELLEN), im dielektrischen herstellen, den Oszillator See also:umgebend, und ein zusätzliches See also:Interesse wurde ihnen durch ihre Anwendung auf Telegraphie gegeben. Wenn ein Leidenglas und ein Stromkreis des niedrigen Widerstandes aber etwas Induktanz in der Reihe mit ihm über der Sekundärlötfunkenstrecke einer Induktionsspule angeschlossen werden, dann, wenn die See also:Spule in Tätigkeit eingestellt wird, haben wir eine Reihe helle laute See also:Funken, von denen jeder aus einem See also:Zug der elektrischen Schwingungsentladungen vom See also:Glas besteht. Der Kondensator wird aufgeladen, während die elektromotorische zweitenskraft der Spule an jedem See also:Bruch des Primärstromes verursacht wird, und wenn der mögliche Unterschied der Kondensatorschichten einen bestimmten Wert erreicht, der durch den Funkenkugelabstand festgestellt wird, geschieht eine Entladung. Diese Entladung ist jedoch nicht eine einzelne Bewegung von Elektrizität in einer Richtung aber in einer Schwingungsbewegung mit See also:stufenweise abnehmendem Umfang.

Wenn der Schwingungsfunken auf einer rotierenden See also:

Platte oder einem See also:schnell bewegenden Film fotografiert wird, haben wir See also:Beweis in der See also:Fotographie, daß solch ein Funken aus zahlreichem zeitweiligem werdenem feebler der Funken stufenweise besteht. Während die Spule fortfährt zu funktionieren, finden diese Züge der elektrischen Entladungen in regelmäßigen Abständen statt. Wir können einen Zug der elektrischen Pendelbewegungen in einem Stromkreis veranlassen, ähnliche Pendelbewegungen in einen benachbarten Stromkreis zu verursachen und konstruieren folglich einen Pendelbewegungstransformator oder eine Hochfrequenzinduktionsspule. Wechselnde Currents.The-Studie des Wechselstroms von Elektrizität fing an, große Aufmerksamkeit in Richtung zum See also:Ende des abgeneigten Jahrhunderts aufgrund ihrer Anwendung im electrotechnicsand zu erregen besonders zum Getriebe der Energie. Ein Stromkreis, in dem ein einfacher periodischer Wechselstrom fließt, wird einen einphasigstromkreis genannt. Der wichtige Unterschied zwischen solch einer Form des gegenwärtigen Flusses und des unveränderlichen gegenwärtigen Flusses entsteht aus der Tatsache, daß, wenn der Stromkreis Induktanz dann hat, der periodische elektrische Strom in ihm nicht in Übereinstimmung mit den möglichen am Endeunterschied oder die elektromotorische Kraft ist, die im Stromkreis fungieren, aber den Stromsträflingen hinter der elektromotorischen Kraft durch einen bestimmten Bruch der periodischen Zeit, die genannt wird die "Phasendifferenz.", Wenn zwei Wechselstrom, der einen örtlich festgelegten Unterschied im Phasenfluß in zwei verbundene verschiedene aber in See also:Verbindung stehende Stromkreise, die zwei hat, called'azweiphasenstrom ist. Wenn die drei oder einphasigeren Ströme, die einen örtlich festgelegten Unterschied der Phase konservieren, in verschiedene Teile eines verbundenen Stromkreises fließen, wird das Ganze, das zusammen genommen wird, einen Mehrphasenstrom genannt. Da ein elektrischer Strom ist, hat eine vektorquantität d.h. Richtung sowie Größe, kann sie durch eine Linie am bequemsten dargestellt werden, die seinen Maximalwert bezeichnet, und wenn der Wechselstrom ein einfacher periodischer Strom dann ist, wird das Wurzel-bedeuten-Quadrat oder der wirkungsvolle Wert des Stromes erhalten, indem man den Maximalwert durch 2 teilt. Dementsprechend, wenn wir haben, können ein elektrischer Stromkreis oder Stromkreise, in denen es einfache periodische Ströme wir gibt, ein vektordiagramm zeichnen, deren Linien die relativen Größen und die Phasendifferenzen dieser Ströme darstellen. Ein Vektor kann durch ein See also:Symbol wie See also:Anzeige-See also:Lbs am bequemsten dargestellt werden, in dem Standplätze für jede mögliche Länge von Maßeinheiten See also:horizontal und b für ein die Maßeinheiten der Länge b maßen, die vertikal gemessen wurden, und das smybol L ist ein Zeichen von perpendicularity und Äquivalent See also:analytisch ' bis -1, dementsprechend, wenn E die periodische elektromotorische Kraft (Maximalwert) fungierend in einem Stromkreis des Widerstandes R und Induktanz L und Frequenz n darstellt und wenn der Strom, der als Vektor betrachtet wird, dargestelltes vorbei I ist, ist es einfach, zu zeigen, daß eine vektorgleichung zwischen diesen Quantitäten besteht, wie folgt: E = RI +i2lrnLI. Da die absolute Größe eines Vektors a+eb SL (a2+b2) ist, folgt sie, daß, Größen der gegenwärtigen und elektromotorischen Kraft bloß betrachtend und sie durch ' Symbole (e) (i) bezeichnend, wir die folgende Gleichung anschließendes (i) und (e) (i) = haben (E)/y R2+p2L2, wo p für 2zrn steht.

Wenn die oben genannte Gleichung mit dem symbolischen Ausdruck des Gesetzes des Ohms verglichen wird, wird es gesehen, daß die Quantität V (R2+p2L2) von Widerstand R im Ausdruck des Ohms stattfindet. Diese Quantität V (R2+p2L2) wird den "Widerstand" der Ersatzschaltung genannt. Die Quantität pL wird die ' Reaktanz "der Ersatzschaltung genannt; und es liegt folglich auf der Hand, daß der Strom in solch einem Stromkreis hinter der elektromotorischen Kraft durch einen Winkel verlangsamt, genannt den Nacheilwinkel, deren Tangente See also:

pL/R ist. Ströme in den Netzen von Conductors.In, das Probleme beschäftigt, schlossen an elektrische Ströme an, die wir die Gesetze betrachten müssen, die den Fluß der Ströme in den linearen Leitern (Leitungen), in den flachen Leitern (Blätter) regeln und während der Masse eines Materials conductor.2 im ersten Fall die See also:Zusammenstellung einer Anzahl von linearen Leitern, wie Stangen oder Leitungen des Metalls betrachten, verbunden an ihren Enden, um ein See also:Netz der Leiter zu bilden, besteht das Netz aus einer Anzahl von den Leitern, die bestimmte See also:Punkte verbinden und Ineinandergreifen bilden. In jedem Leiter kann ein Strom bestehen, und entlang jedem Leiter gibt es einen Potentialabfall, oder eine aktive elektromotorische Kraft kann in ihr fungieren. Jeder Leiter hat einen bestimmten Widerstand. um den Strom in jedem Leiter zu finden, wenn die einzelnen Widerstände und die elektromotorischen Kräfte gegeben werden, gehen Sie folgendermaßen vor: Betrachten Sie jedes mögliches ein Ineinandergreifen. Die Summe aller elektromotorischen Kräfte, die in den Niederlassungen bestehen, die dieses Ineinandergreifen See also:springen, muß der Summe aller Produkte der Widerstände in die Ströme gleich sein, die entlang sie fließen, oder ~(E)=E(C.R.). Folglich, wenn wir jedes Ineinandergreifen für durch die eingebildeten Ströme überquert halten, die ganz in der gleichen Richtung verteilen, sind die realen Ströme die Summen oder die See also:Unterschiede dieser eingebildeten zyklischen Ströme in jeder See also:Niederlassung. Folglich können wir jedem Ineinandergreifen ein Zyklussymbol x, y, z, &c. zuweisen und bilden eine Zyklusgleichung. Notieren Sie das Zyklussymbol für ein Ineinandergreifen und ein Präfix als Koeffizient die Summe aller Widerstände, die diesen Zyklus springen, dann die Zyklussymbole jedes angrenzenden Zyklus, des jedes, der mit dem Wert des Springens multipliziert werden oder der allgemeinen Widerstände subtrahieren, und stellen Sie diese Summe zum verantwortlichen totalumlauf der elektromotorischen Kraft der Zyklus gleich. So, wenn x y z die Zyklusströme sind und ein b c sehen die Widerstände, die das Ineinandergreifen x springen, und b und c die, die es vom Ineinandergreifen y und z und E eine elektromotorische Kraft in der Niederlassung a, dann 1 trennen, W.

G. See also:

Rhodes, eine grundlegende See also:Abhandlung auf Wechselstrom (London, 1902), Maul VII. 2 sehen Sie J. A. Fleming, "Probleme auf der Verteilung der elektrischen Ströme in den Netzen der Leiter," Phil. Mag. (1885) oder Proc. Phys. Soc. Lond. (1885), 7; auch Maxwell, Elektrizität und Magnetismus (2. ED), Vol. i.

P. 374, § z8o, 282b. wir haben die Zyklusgleichung x gebildet (a+b+c)bycz=E. für jedes Ineinandergreifen eine ähnliche Gleichung kann gebildet werden. Folglich haben wir da viele lineare Gleichungen, da es Ineinandergreifen gibt, und wir können die Lösung für jedes Zyklussymbol und folglich für den Strom in jeder Niederlassung erreichen. Die Lösung, die den Strom in solcher Niederlassung des Netzes gibt, ist folglich immer in Form von dem Quotienten von zwei abhalten minants. Die Lösung des gut bekannten Problems des Findens des Stromes im Galvanometerstromkreis der Anordnung für die linearen Leiter, die Bridge Wheatstones genannt werden, ist folglich leicht ob- tained. Für, wenn wir die Zyklen benennen (sehen Sie fig. 7) (x+y), y und z und die widerstehenances P, Q, R, S, G und B und wenn E die elektromotorische Kraft im Batteriestromkreis ist, haben wir die kranken Zyklusgleichungen (P+G+R) (x+y), GyRz=O, 8 (Q+G+S)yG(x+y) - Sz=O, Fç.7. (R+S+B)zR(x+y)Sy=E. von diesen können wir die Lösung für leicht erreichen (x+y)y=x, das der Strom durch den Galvanometerstromkreis im Formx=E(PSRQ)o ist. wo i eine bestimmte Funktion von P, von Q, von R, von S, von B und von G ist. Ströme in Sheets.In der Fall gegenwärtigen Flusses in flache Blätter, müssen wir bestimmte Punkte betrachten genannt See also:

Quellen, an denen der Strom in das Blatt fließt, und bestimmte Punkte benannten Wannen, an denen es verläßt. Wir können, erstes, der einfache Fall einer Quelle und eine See also:Wanne in einem endlosen flachen Blatt von Stärke S und von Nehmen der Leitfähigkeit See also:k. irgendein Punkt P in der Fläche in Abständen R und r von der Quelle nachforschen und beziehungsweise sinken.

Das Potential V an P wird offensichtlich von V Q zu y ' 27rNO r2 gegeben, wo Q die Quantität von Elektrizität geliefert durch die Quelle pro Sekunde ist. Folglich ist die Gleichung zur equipotential Kurve rlr2=a-Konstante. Wenn wir einen Punkt nehmen, der zwischen der Wanne und der Quelle, während der Ursprung eines Systems von rechteckigem, See also:

halb ist koordiniert, und wenn der Abstand zwischen Wanne und Quelle p gleich ist und die Linie, die sie verbindet, wird als die Mittellinie von x genommen, dann ist die Gleichung zur equipotential Linie 3'2+(x+p)2 = eine Konstante. y2+(xp)2 dieses ist die Gleichung einer See also:Familie der Kreise, welche die Mittellinie von y für eine allgemeine radikale Mittellinie, einen See also:Satz Kreise haben, welche die Wanne umgeben und einen anderen Satz Kreise, welche die Quelle umgeben. um die Form des Stromes der Schreibzeilen zu entdecken müssen wir die orthogonale Flugbahn zu dieser Familie der Koaxialkreise feststellen. Es ist einfach, daß die orthogonale Flugbahn des Systems der Kreise ein anderes System der Kreise ganz ist, die durch die Wanne und die Quelle überschreiten, und als logische Folge dieser Tatsache zu zeigen, daß der elektrische Widerstand einer kreisförmigen Scheibe der konstanten Stärke derselbe zwischen allen möglichen zwei Punkten ist, die überall auf seinem Umkreis als Wanne und Quelle genommen werden. Diese equipotential Linien können experimentell abgegrenzt werden, indem man die Anschlüß einer Batterie oder der Batterien zu den kleinen Leitungen anbringt, die an den verschiedenen Plätzen ein Blatt von Tinfoil berühren. Zwei Leitungen, die zu einem Galvanometer angebracht werden, können auf den Tinfoil dann gesetzt werden, und man kann stationär gehalten werden und das andere kann ungefähr verschoben werden, damit der Galvanometer nicht durch irgendwie Strom überquert wird. Der bewegliche Anschluß verfolgt dann aus einer equipotential Kurve. Wenn es n-Wannen und -quellen in einem Flächeleitblatt gibt und wenn r, r ', r "die Abstände irgendeines Punktes von den Wannen und t, t ', t" die Abstände der Quellen ist, dann ist ~ r t t "= eine Konstante, die Gleichung zu den equipotential Linien. Die orthogonalen Flugbahn- oder Stromlinien haben die Gleichung 1(00') = eine Konstante, wo 0 und 0 ' die Winkel sind, die die Linien, die von irgendeinem Punkt in der Fläche zur Wanne und zur entsprechenden Quelle gezeichnet werden, mit der Linie bilden, die diese Wanne und Quelle verbindet. Im Allgemeinen kann es gezeigt werden, daß, wenn es irgendeine Zahl der Wannen gibt und Quellen in einem endlosen Fläche-Leiten See also:bedecken und wenn r, 0 koordiniert von irgendeinem das polare sind, dann die Gleichung zu den equipotential Oberflächen wird gegeben durch das See also:Maschinenbordbuch der Gleichung E(A, r) = eine Konstante. wo A eine Konstante ist; und die Gleichung zum Strom oder zu den Schreibzeilen ist F.(6) = eine Konstante.

Im Fall elektrischen Flusses in drei Maße muß das elektrische Potential Gleichung der Laspitzes erfüllen, und eine Lösung wird folglich im formE(A/r) = eine Konstante, als die Gleichung zu einer equipotential Oberfläche gefunden, in der r der Abstand irgendeines Punktes auf dieser Oberfläche von einer Quelle oder von einer Wanne ist. Thema der Konvektion Currents.The der elektrischen Ströme der Konvektion ist für großen Wert in Zusammenhang mit modernen elektrischen Untersuchungen gestiegen. Die Frage, ob a statisch Körper in der Bewegung electrified, verursacht ein magnetisches Feld ist vom grundlegenden Wert. Die Experimente zum Vereinbaren sie waren erste aufgenommen im See also:

Jahr 1876 von H. A. See also:Rowland, an einem See also:Vorschlag von H. von Helmholtz). Nach einleitenden Experimenten See also:Rowlands wurde erster Apparat für die Prüfung dieser See also:Hypothese konstruiert, wie folgt: Eine Ebonitscheibe wurde mit Radialstreifen des See also:Gold-Blattes bedeckt und gesetzt zwischen zwei andere Metalplatten, die als Schirme dienten. Die Scheibe wurde dann mit Elektrizität und Satz in der schnellen Umdrehung aufgeladen. Es wurde gefunden, um ein zart verschobenes Paar veränderliche magnetische Nadeln zu See also:beeinflussen, die in Nähe zur Scheibe gehangen wurden, die gerade ist, wie, durch See also:Richtlinie Oersteds, ein kreisförmiges elektrisches gegenwärtiges zusammentreffendes mit der Peripherie der Scheibe wurde. Folglich wird die statisch-belastete aber rotierende Platte in Wirklichkeit ein kreisförmiger elektrischer Strom. Die Experimente wurden von W. C.

See also:

Rontgen wiederholt und bestätigt (Wied.-Ankündigung, 1888, 35, P. 264; 1890, 40, P. 93) und durch F. Himstedt (Wied.-Ankündigung, 1889, 38, P. 5õ). Neueres V. Cremieu wieder wiederholte sie und erreichte negative Resultate (fort. rend., 1900, 130, P. 1544 und 131, pp. 578 und 797; 1901, 132, pp. 327 und I io8). Sie waren wieder reconducted sehr sorgfältig durch H. See also:Pender (Phil. Mag., 19or, 2, P.

179) und durch E. P. See also:

Adams (See also:Kennzeichnung ib., 285). Arbeit Penders zeigte über jedem möglichem Zweifel hinaus, daß elektrische Konvektion einen magnetischen Effekt produziert. Adams setzte die belasteten kupfernen See also:Bereiche ein, die an einer großen Geschwindigkeit anstatt einer Scheibe sich drehen, undWAR in der Lage, zu prüfen, daß die Umdrehung solcher Bereiche ein magnetisches Feld produzierte, das dem ähnlich ist, das zu einem kreisförmigen gegenwärtigem und numerisch mit dem theoretischen Wert zu übereinstimmen See also:passend ist. Es ist von J. J. See also:Thomson (Phil. Mag., 1881, 2, P. 236) und 0 gezeigt worden. Heaviside (elektrische Papiere, Vol. ii. P.

205) dem Bereich electrified, bewegend mit einer Geschwindigkeit V und eine Quantität Elektrizität q tragend, sollte eine magnetische Kraft H, an einem Punkt in einem Abstand p von der Mitte des Bereichs, Gleichgestelltes zum qv-Sin O/p2 produzieren, in dem 0 der Winkel zwischen der Richtung von p und von Bewegung des Bereichs ist. Adams fand das Feld produziert durch eine bekannte elektrische Aufladung, die an gewußt sich dreht, die Geschwindigkeit hatte eine Stärke nicht sehr unterschiedlich zu der vorbestimmt durch die oben genannte Formel. Eine Beobachtung, die von R. W. Wood notiert wird (Phil. Mag., 1902, 2, P. 659) liefert eine bestätigende Tatsache. Er beachtete, daß, wenn der See also:

Carbon-dioxide, der stark in einer Stahlflasche zusammengedrückt wird, das kalte plötzlich wird entgehen gelassen produziert, irgendein Teil des Gases sich verfestigt, und der herausgebenstrahl ist von den Partikeln des Carbon-dioxideschnees voll. Diese durch See also:Friktion gegen die Düse sind electrified positiv. See also:Holz verursachte dem See also:Strahl des Gases zum Durchlauf durch einen Glasschlauch 2,5 Millimeter. im Durchmesser und gefunden, daß diese Partikel von See also:Schnee electrified, wurden durch ihn mit einer Geschwindigkeit von 2000 ft durchgebrannt. eine Sekunde.

Außerdem fand er, daß eine magnetische See also:

Nadel, die nahe dem See also:Schlauch gehangen wurde, abgelenkt wurde, als ob gehalten nahe einem elektrischen Strom. Folglich electrified positiv Partikel in der Bewegung im Schlauch verursachen ein magnetisches rundes Feld es. Natur einer elektrischen Current.The-Frage, was ist ein elektrischer Strom? wird in die größere Frage der Natur von Elektrizität miteinbezogen. Moderne Untersuchungen haben gezeigt, daß negative Elektrizität mit den Elektronen oder den Teilchen identisch ist, welche Bestandteile des chemischen Atoms sind (sehen Sie ANGELEGENHEIT und ELEKTRIZITÄT). Bestimmte Beweisführungen führen zu die See also:Zusammenfassung, daß ein fester Leiter nicht nur aus chemischen Atomen besteht, aber daß es einen bestimmten See also:Anteil den freien Elektronen gibt, die in ihm vorhanden sind, die elektronische See also:Dichte oder Zahl pro Maßeinheit der See also:Ausgabe, die durch das Material, seine Temperatur und andere körperliche Bedingungen festgestellt wird. Wenn irgendeine Ursache funktioniert, um Elektronen bei einem Punkt hinzuzufügen oder zu entfernen, gibt es eine sofortige See also:Diffusion (Zerstäubung) der Elektronen zum Wieder herstellen des Gleichgewichts, und diese elektronische Bewegung setzt einen elektrischen Strom fest. Diese Hypothese legt den Grund für die Identität zwischen den Gesetzen der Diffusion (Zerstäubung) der Angelegenheit, der Hitze und der Elektrizität dar. Elektromotorische Kraft ist dann jede mögliche Ursache, die ein Verschiedenheit` bilden läßt oder neigt von der elektronischen Dichte in den Leitern und kann aus Unterschieden der Temperatur entstehen, d.h. sehen thermoelectromotive Kraft• Berl. Acad. Brustbeeren, 1876, P. 211; auch H.

A. Rowland und C. T. See also:

Hutchinson, "auf dem elektromagnetischen Effekt der Konvektionströme," Phil. Mag., 1889, 27, P. 445.

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