Формула закона Ома, как она принята в современном «каноническом» виде (и изложена в учебниках), не есть исходная формула, предложенная самим Омом, а результат ее интерпретации.
ОПЫТЫ И ФОРМУЛА ОМА
Для измерений Ом использовал созданный им магнитный электрометр, созданный по типу крутильных весов (прообраз современного гальванометра, «амперметра»).
Рис. прибора Ома:
http://www.iliassov.info/2020/Ohm-law/ris1.png В книге Георга Ома: «Ohm, Georg Simon. (1827) Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet. Berlin: Riemann» [с.177] изложена формула его закона. Если параметры «удельная электропроводимость», «поперечное сечение проволоки», «длина проволоки», заменить на «результирующий» коэффициент электро-проводимости проволоки (элемента цепи), то формулу Ома, исходя из ее начального изложения, можно записать в виде (2):
S = du × Сx; (2)
Где:
S – величина показаний магнитного электрометра Ома. Интерпретируется им как количество электроэнергии, доходящей до конца цепи.
du – количество электроэнергии, входящей в исследуемую проволоку.
Сx – коэффициент электро-проводимости проволоки, показывает, какую долю электроэнергии испытуемая проволока пропускает через себя, при прохождении электроэнергии через нее.
ВАЖНО: Сx – это просто коэффициент (множитель), безразмерная величина.
Строго говоря, формула (2) и есть формула закона Ома. А изложенное в современных учебниках и научных статьях – это произвольная интерпретация.
Понятно, в описании и измерениях Георга Ома нет таких единиц измерения как «ампер», «вольт», «ом». Ом пользовался ТОЛЬКО величиной «количество электричества» (величина энергии потока электричества).
СООТНОШЕНИЕ ФОРМУЛЫ ОМА И ФОРМУЛЫ ИЗ УЧЕБНИКА
Формулу (2) Ома можно попробовать соотнести со «школьной формулой» (3).
Цитата из Физ. Энциклопедии (под ред. Прохорова):
«ОМА ЗАКОН устанавливает зависимость между силой тока I в проводнике и разностью потенциалов (напряжением) U между двумя фиксированными точками (сечениями) этого проводника:
U=RI. (3)
Коэфф. пропорциональности R, зависящий от геометрических и электрических свойств проводника и от температуры, называется омическим сопротивлением или просто сопротивлением данного участка проводника. О. з. открыт в 1826 нем. физиком Г. Омом.»
Перепишем формулу (3) в логике Ома – см. (2), тогда получим (4);
I = U / R; (4)
«Сила тока» I – соответствует у Ома величине S – количество электричества, доходящее до конца цепи.
U – в истолковании Ома – это «электроскопическая разность» (Ом в ввел в научный оборот и ее синоним – «напряжение»). Это, по Ому, – разность в количестве электричества между клеммами источника тока (двумя точками цепи). Эта «электроскопическая разность» и задает мощность потока электроэнергии, входящей в цепь. Соответственно, в формуле Ома (2) это величина обозначена «du» – количество электроэнергии, входящей в испытуемую проволоку (нагрузку).
R – на самом деле это никакое не «сопротивление» (никто никому здесь не «сопротивляется»), а это просто коэффициент (безразмерная величина!), показывающий какую долю от количества электроэнергии входящей в нагрузку, она пропускает через себя. Именно, пропускает (электро-проводимость), а не поглощает («сопротивление», электро-поглощение). Величине R — у Ома соответствует обратной величине Сx – коэффициента электро-проводимости. Т.е. R = 1/Cx.
Тогда «школьная» формула: I = U / R в величинах Ома будет выглядеть так:
S = du / (1/Cx); (5)
Будем измерять величину электрической энергии в единицах измерения энергии – кал.
Примем пример:
– в цепь входит du = “U” = 100 кал электроэнергии, коэф. электро-проводимости нагрузки =0,8 (80%).
Соответственно, «R» = 1/Cx = 1/0,8 = 1,25.
Тогда количество электроэнергии, выходящей из нагрузки, и доходящей до конца цепи, равно:
S = I = 100 кал * 1,25 = 80 кал; (6)
Однако, если вернуться к истокам, к формуле Ома (2), то всё выглядит еще проще и понятнее:
S = du × Сx = 100 кал * 0,8 = 80 кал; (7)
О МАРКИРОВКЕ РЕЗИСТОРОВ
Если указывать на резисторе, что его электро-проводимость, например, =80%, а электро-поглощение =20%, то при чтении и создании электро-схем понятно – данный резистор пропустит 80% электроэнергии, а поглотит и преобразует в теплоту 20%.
Жизнь стала бы проще и легче. Но чиновники от науки не ищут легких путей.
И вот зачем надо было огород городить, переделывая формулу Ома? А чтобы уйти от понятия Ома «количество электричества» (электроэнергии) и вместо измерения величины энергии в единицах энергии – калориях, измерять энергию в килограммах, метрах и секундах. Это позволило заморочить всем голову и радикально усложнить понимание закона Ома учениками и даже учеными.
Подробнее: Ильясов Ф.Н. Закон Ома в первоначальной редакции. М.: ИЦ Орион. Препринт.
http://www.iliassov.info/2020/Ohm-law/1.html