Gustav Kirchhoff ve Kirchhoff'un Elektrik Devreleri Kanunları

Gustav Robert Kirchhoff (12 Mart 1824 - 17 Ekim 1887) bir Alman fizikçiydi. O en iyi geliştiği için bilinir Kirchhoff yasaları, şimdiki ve Voltaj elektrik devrelerinde. Kirchhoff yasalarına ek olarak, Kirchhoff, fizikte, spektroskopisi ve siyah vücut radyasyonu.

Kısa Bilgiler: Gustav Kirchhoff

Königsberg'de doğdu, Prusya (şimdi Kaliningrad, Rusya), Gustav Kirchhoff üç oğlundan en küçüğüydü. Ailesi, Prusya devletine adanmış bir hukuk danışmanı Carl Friedrich Kirchhoff ve Juliane Johanna Henriette von Wittke idi. Kirchhoff’un ebeveynleri çocuklarını Prusya devletine olabildiğince iyi hizmet etmeye teşvik etti. Kirchoff akademik açıdan güçlü bir öğrenciydi, bu yüzden o sırada Prusya'da memur rolü olarak kabul edilen bir üniversite profesörü olmayı planladı. Kirchhoff, erkek kardeşleriyle birlikte Kneiphofische Lisesine gitti ve diplomasını 1842'de aldı.

Liseyi bitirdikten sonra Kirchhoff, Königsberg Albertus Üniversitesi'nde Matematik-Fizik bölümünde çalışmaya başladı. Kirchhoff orada, matematikçi Franz Neumann ve Carl Jacobi tarafından geliştirilen 1843'ten 1846'ya kadar bir matematik-fizik seminerine katıldı.

Özellikle Neumann, Kirchhoff üzerinde derin bir etkiye sahipti ve onu fizikteki problemler için matematiksel yöntemler geliştirmeye odaklanan bir alan olan matematik fiziğini sürdürmeye teşvik etti. Neumann ile çalışırken Kirchhoff ilk makalesini 1845'te 21 yaşında yayınladı. Bu makale, elektrik devrelerinde akım ve voltajın hesaplanmasına izin veren iki Kirchhoff yasasını içeriyordu.

Kirchhoff’un akım ve voltaj yasaları, elektrik devrelerinin analiz edilmesinin temelini oluşturur ve devre içindeki akım ve voltajın ölçülmesine izin verir. Kirchhoff bu yasaları, Ohm yasasıki bu iki nokta arasındaki akımın bu noktalar arasındaki voltajla doğru orantılı olduğunu ve dirençle ters orantılı olduğunu belirtir.

Kirchhoff’un birinci yasası bir devrede verilen bir kavşakta, kavşağa giden akımın, kavşaktan ayrılan akımların toplamına eşit olması gerektiğini belirtir. Kirchhoff’un ikinci yasası bir devrede kapalı bir devre varsa, döngü içindeki voltaj farklarının toplamının sıfıra eşit olduğunu belirtir.

Bunsen ile yaptığı işbirliği sayesinde Kirchhoff spektroskopi için üç Kirchhoff yasası geliştirdi:

1. Akkor katılar, sıvılar veya yoğun gazlar - ısıtıldıktan sonra yanar - bir sürekli ışık spektrumu: tüm dalga boylarında ışık yayarlar.
2. Sıcak, düşük yoğunluklu bir gaz, Emisyon satırı spektrum: gaz, aksi takdirde karanlık bir spektrumda parlak çizgiler olarak görülebilen belirli, ayrı dalga boylarında ışık yayar.
3. Daha soğuk, düşük yoğunluklu bir gazdan geçen sürekli bir spektrum, emme hattı spektrum: gaz emmekte aksi halde sürekli bir spektrumda koyu çizgiler olarak görülebilen spesifik, ayrı dalga boylarında ışık.

Atomlar ve moleküller kendi benzersiz spektrumlarını ürettikleri için, bu yasalar incelenen nesnede bulunan atomların ve moleküllerin tanımlanmasına izin verir.

Kirchhoff ayrıca termal radyasyon konusunda önemli çalışmalar yaptı ve 1859'da Kirchhoff’un termal radyasyon yasasını önerdi. Bu yasa, emisyonun (radyasyon olarak enerji yayma yeteneği) ve absorbansının (radyasyon emme yeteneği) bir cisim veya yüzey herhangi bir dalga boyu ve sıcaklıkta eşittir, eğer cisim veya yüzey statik termal denge.

Termal radyasyon çalışırken Kirchhoff “kara cisim” terimini de emerek, hepsini emen varsayımsal bir nesneyi tanımladı. Gelen ışık ve böylece termal oluşturmak için sabit bir sıcaklıkta tutulduğunda tüm bu ışığı yayar denge. 1900'de fizikçi Max Planck bu kara cisimlerin enerjiyi “kuantum.” Bu keşif kuantum mekaniği için temel bilgilerden biri olarak hizmet edecektir.

1847'de Kirchhoff, Königsberg Üniversitesi'nden mezun oldu ve 1848'de Almanya'daki Berlin Üniversitesi'nde ücretsiz öğretim üyesi oldu. 1850'de Breslau Üniversitesi'nde doçent, 1854'te Heidelberg Üniversitesi'nde fizik profesörü oldu. Breslau'da Kirchhoff, Alman kimyager Robert Bunsen ile tanıştı. Bunsen brülörü adını aldı ve Kirchhoff'un Heidelberg Üniversitesi'ne gelmesini sağlayan Bunsen'di.

1860'larda Kirchhoff ve Bunsen, her bir elementin benzersiz bir şekilde tanımlanabileceğini gösterdi. spektral desenSpektroskopinin elementleri deneysel olarak analiz etmek için kullanılabileceğini tespit etmek. Parite elemanları keşfedecekti sezyum ve rubidyum spektroskopi kullanarak güneşteki elementleri incelerken.

Kirchhoff, spektroskopi çalışmalarına ek olarak, kara cisim radyasyonunu da inceleyecek ve 1862'de bu terimi tanıtacaktı. Çalışmaları, Kuantum mekaniği. 1875'te Kirchhoff, Berlin'de matematiksel fizik başkanı oldu. Daha sonra 1886'da emekli oldu.

Kirchhoff 17 Ekim 1887'de Almanya'nın Berlin kentinde 63 yaşında öldü. Etkili öğretim kariyerinin yanı sıra fizik alanına yaptığı katkılardan dolayı hatırlanır. Kirchhoff'un elektrik devreleri yasaları şimdi elektromanyetizma üzerine giriş fizik derslerinin bir parçası olarak öğretilmektedir.

• Hokey, Thomas A., editör. Gökbilimcilerin Biyografik Ansiklopedisi. Springer, 2014.
• İnan, Aziz S. “Gustav Robert Kirchhoff 150 Yıl Önce Ne Oldu?” 2010 IEEE Uluslararası Devre ve Sistem Sempozyumu Bildirileri, s. 73–76.
• “Kirchhoff Yasaları.” Cornell Üniversitesi, http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/kirchhoff.htm.
• Kurrer, Karl-Eugen. Yapı Teorisi Tarihi: Kemer Analizinden Hesaplamalı Mekaniğe. Ernst & Sohn, 2008.
• Gustav Robert Kirchhoff. Moleküler İfadeler: Bilim, Optik ve Siz, 2015, https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/kirchhoff.html.
• O’Connor, J. J. ve Robertson, E. F. Gustav Robert Kirchhoff. St. Andrews Üniversitesi, İskoçya, 2002.
• Palma, Christopher. “Kirchoff Yasaları ve Spektroskopisi.” Pennsylvania Eyalet Üniversitesi, https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3_p6.html.