Кирхгоф, Густав — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Кирхгоф.

Густав Роберт Ки́рхгоф (нем. Gustav Robert Kirchhoff; 1824, Кёнигсберг — 1887, Берлин) — физик XIX века.

Родился 12 марта 1824 года в Кёнигсберге; с 1842 по 1846 г. изучал математику и физику в Кёнигсбергском университете, а в 1847 году уже выступил в качестве приват-доцента в Берлине; в 1850—1854 гг., в качестве экстраординарного профессора, читал лекции в Бреслау, затем до 1874 года исполнял должность ординарного профессора в Гейдельберге, откуда в 1875 году перешёл в Берлин; в 1875 году избран членом Берлинской академии наук, с 1862 года состоял членом-корреспондентом Санкт-Петербургской академии наук. Умер в Берлине 17 октября 1887 году.

Кирхгоф, будучи прекрасным знатоком математики, обладал в то же время редким умением плодотворно прилагать эти знания к труднейшим вопросам математической физики, в области которой преимущественно работал. Уже первые его работы о распространении электричества по пластинкам (1845—1847) послужили исходным пунктом для множества работ других учёных. Целый ряд последующих работ по электричеству был посвящён вопросам о распределении электричества в проводниках, о разряде конденсаторов, о течении электричества по подводным кабелям и т. д.; особенно важна работа об индукции токов (1849), содержащая описание способа определения электрического сопротивления проводников в абсолютной мере, и два больших мемуара об индуктированном магнетизме (1853 и 1876). Одновременно Кирхгоф обнародовал ряд замечательных работ по механике, относящихся главным образом к теории деформации, равновесия и движения упругих тел.

Свои взгляды на основные принципы механики Кирхгоф изложил в весьма известных лекциях по механике, содержащих и решение множества трудных вопросов теорий упругости и течения жидкости; в этом сочинении Кирхгоф старался отрешиться от необходимости введения в основу механики понятий о массе и силе в причинной связи с движением. Наибольшей известностью пользуются работы Кирхгофа над излучением; ряд опытных (совместно со знаменитым химиком Бунзеном) и теоретических работ над этим вопросом (1858—1860) привели к блестящему открытию обращения линий спектра, к объяснению Фраунгоферовых линий и к созданию целого метода, чрезвычайно важного по своим приложениям в физике, химии и астрономии, — спектрального анализа. Затем следовал целый ряд работ по термодинамике паров и растворов и по оптике. Последние исследования Кирхгофа касались изменений формы тел под влиянием магнитных и электрических сил (1884—1885).

Работы Кирхгофа напечатаны главным образом в «Poggendorfs Annalen der Physik», в «Crelles Journal für Mathematik» и последние в отчетах берлинской академии; большинство из них собрано в его «Gesammelte Abhandlungen» (Лейпциг, 1882). Кроме этого, им издано несколько томов его «Vorlesungen über Mathematische Physik» (Лейпциг, 1876 и сл.) и знаменитое исследование над спектрами: «Untersuchungen über das Sonnenspectrum und die Spectren der chemischen Elemente» (Берлин, 1861; 3 изд., 1876), переведённое и на английский язык.

В последующем идеи Кирхгофа были развиты его учеником Фойснером, который в 1867 году успешно защитил диссертацию «Über die Messung der Wärme durch die Veränderung des elektrischen Widerstandes mit der Temperatur» («Об измерении количества теплоты путём учета зависимости электрического сопротивления от температуры»).

В 1935 г. Международный астрономический союз присвоил имя Густава Кирхгофа кратеру на видимой стороне Луны.

Густав Кирхгоф

Густав Роберт Кирхгоф (1824-1887) — немецкий физик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1862). Установил правила для электрической цепи, названные его именем. Совместно с Р. В. Бунзеном заложил основы спектрального анализа (1859), открыл цезий (1860) и рубидий (1861). Ввел понятие абсолютно черного тела и открыл закон излучения, названный его именем. Труды по механике, математической физике.

Густав Кирхгоф родился 12 марта 1824, Кенигсберг, ныне Калининград. Скончался 17 октября 1887, в Берлине.

Немецкий физик, один из создателей спектрального анализа, автор метода расчета токов в разветвленных электрических цепях, один из крупнейших физиков и педагогов конца 19 века. Член Берлинской АН (1874), член-корреспондент Петербургской АН (1862).

Семья, образование

Отец, Карл Фридрих Кирхгоф, был советником юстиции. Густав был младшим сыном в семье, был живым и общительным мальчиком, и ничто не предвещало, что впоследствии он будет замкнутым и молчаливым.

В Кляйнгорской гимназии, куда Густав пришел учиться, он охотнее всего занимался математикой и физикой. Поэтому, естественно, в 18 лет, окончив гимназию, он поступил на физико-математический факультет Кенигсбергского университета.

Самой яркой фигурой там был Франц Нейман, которого Людвиг Больцман в речи, посвященной памяти Кирхгофа, назвал «отцом и Нестором» математической физики. На семинаре Неймана Густав Кирхгоф и выполнил свою первую научную работу (о прохождении электричества через пластинки). Ему тогда шел 21-й год. Влиянию Неймана, а позже и Бунзена, наука обязана тем, что Кирхгоф стал физиком, которая сначала его не увлекала: «скучные наблюдения и скучные расчеты…»

Научная карьера. Гейдельберг

В 23 года Густав Кирхгоф получил свою первую ученую степень и (редкую в то время) научную командировку в Париж. Однако, из-за политических событий поездка не состоялась, и в 1848 Кирхгоф, защитив в Берлинском университете диссертацию, вскоре был приглашен экстраординарным профессором в Бреславль (ныне Вроцлав, Польша). По счастливому стечению обстоятельств туда через год приехал Роберт Вильгельм Бунзен, с которым Кирхгофа связала многолетняя дружба и сотрудничество. Бунзен, проработав в Кенигсберге всего лишь год, перебрался в Гейдельберг. Туда он вскоре пригласил и Кирхгофа, который охотно принял это предложение (отказавшись от приглашения в Берлин и в Бонн). Через 4 года в Гейдельберг приехал и (еще не пришедший тогда в физику) молодой профессор физиологии Г. Гельмгольц. Были и другие молодые талантливые ученые. Возник один из виднейших научных центров Германии.

Переезд в Гейдельберг ознаменовался и важным изменением в личной жизни Густава Кирхгофа — он женился на дочери Ришело, университетского преподавателя математики.

Спектральный анализ

В Гейдельберге Кирхгоф проработал 20 лет. В эти годы был достигнут один из основных его научных результатов: вместе с Бунзеном им был создан спектральный анализ.

Впервые оптические спектры заинтересовали еще великого Исаака Ньютона. Но призмы, которым пользовался Ньютон, не обеспечивали достаточно резкого разрешения. Кроме того, сначала фигурировали только спектры испускания. Только Уильям Хайд Волластон заметил в спектре Солнца темные линии — линии поглощения, которые затем были тщательно исследованы Йозефом Фраунгофером, имя которого теперь входит в их название. В 1857 Кирхгоф получил достаточно совершенную призму, отшлифованную самим Фраунгофером, и это послужило началом важных исследований и открытий, сделанных совместно с Бунзеном.

Главным итогом этих исследований был вывод о том, что спектры достаточно разреженных источников излучения (чтобы атомы были настолько далеко друг от друга, чтобы не сказывалось взаимодействие между ними) определялся лишь индивидуальным составом и строением каждого атома и потому могут быть названы характеристическими.

Это касается как спектров испускания, так и спектров поглощения, которые наблюдаются, если лучи проходят через пары вещества, в котором происходит резонансное поглощение тех самых частот, которое может испускаться этим веществом.

Открытие спектрального анализа сыграло огромную роль не только в технике, но и в астрофизике. Некоторые элементы (в том числе, гелий, о чем напоминает и его название) были сперва открыты по спектрам Солнца).

Кирхгоф и Бунзен открыли с помощью своего нового метода цезий (1860) и рубидий (1861).

Другие достижения

В 1859 Густав Кирхгоф сформулировал один из основных законов теплового излучения, который носит его имя. Именно он ввел в физику понятие абсолютно черного тела. В области механики он занимался главным образом вопросами деформации, равновесия и движения упругих тел, течения жидкостей.

С 1875 Густав Кирхгоф возглавил кафедру математической физики в Берлинском университете. Его «Лекции по математической физике» сыграли большую роль в развитии теоретической физики.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!

Кирхгоф — это… Что такое Кирхгоф?

        Густав Роберт (12.3.1824, Кенигсберг, — 17.10.1887, Берлин), немецкий физик, член Берлинской АН (1874), член-корреспондент Петербургской АН (1862). В 1846 окончил Кёнигсбергский университет. Профессор университетов в Бреслау (1850) и Гейдельберге (1854). С 1875 возглавлял кафедру математической физики в Берлинском университете. Научные труды К. по оптике, электродинамике, механике и др. В 1847 решил задачу о распределении электрических токов в разветвленных электрических цепях (см. Кирхгофа правила). Ему принадлежат также работы по исследованию разряда конденсатора и индукции токов. В области механики занимался главным образом вопросами деформации, равновесия и движения упругих тел, течения жидкостей. Его «Лекции по математической физике» (1874—94) сыграли большую роль в развитии теоретической физики.          В 1854 К. и Р. В. Бунзен начали изучать спектры пламени, окрашенного парами металлических солей, и в результате ими были заложены (1859) основы спектрального анализа (См. Спектральный анализ) , который после их работ (1859—60) был внедрён в практику химических исследований. С помощью нового метода ими были открыты цезий (1860) и рубидий (1861). В 1859 К. сформулировал один из основных законов теплового излучения (см. Кирхгофа закон излучения) и ввёл в физику понятие абсолютно чёрного тела (См. Абсолютно чёрное тело). В 1860 К. открыл правило обращения спектров и впервые правильно объяснил тёмные полосы в спектре Солнца (фраунгоферовы линии), высказав предположение о химическом составе солнечной атмосферы..

         Соч.: Vorlesungen über mathematische Physik, Bd 1—4, Lpz., 1874—94; Gesammelte Abhandlungen, Lpz., 1882; Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren der chemischen Elemente, B., 1861—62.

         Лит.: Столетов А. Г., Густав Роберт Кирхгоф, Собр. соч., т. 2, М.— Л., 1941; Горнштейн Т. Н., Кирхгоф и его исследования по тепловому излучению, «Тр. института истории естествознания и техники», 1960, в. 34, с. 110—56; Agassi J., The Kirchhoff — Planck radiation law, «Science», 1967, v. 156, № 3771, p. 30-37.

        

        Г. Р. Кирхгоф.

        Константин Готлиб Сигизмунд [19.2.1764, Тетеров, Мекленбург-Шверин, — 14(26).2.1833, Петербург], русский химик, академик Петербургской АН (1812; член-корреспондент 1807). В 1792—1802 работал в Петербургской главной аптеке. В 1797 К. предложил мокрый способ получения киновари, в 1807 — способ очистки жидких масел концентрированной серной кислотой. В 1811 сообщил о превращении крахмала в сахар в присутствии разбавленных кислот. В 1814 открыл фермент, содержащийся в вытяжке из проросших семян ячменя и осуществляющий осахаривание крахмала (см. Амилазы). Исследования К. легли в основу одного из первых промышленных каталитических процессов получения патоки и глюкозы из крахмала. Известны работы К. по технической химии, анализу минералов и др.

         Лит.: Осинкин А. А., Жизнь и деятельность академика К. Кирхгофа, «Тр. института истории естествознания и техники АН СССР. История химических наук», 1960, т. 30, с. 252—287 (имеется список печатных работ К.).

Закон Кирхгофа – энциклопедия VashTehnik.ru

Закон Кирхгофа – правило, открытое известным немецким (прусским) учёным.

Открытия Густава Кирхгофа

Чаще под законами Кирхгофа подразумеваются закономерности, сформулированные для замкнутых контуров и узлов электрических цепей. В русскоязычной литературе их предпочитают называть правилами. Закона два. Первый оперирует с токами, второй с напряжениями. Составленная при помощи формул система уравнений позволяет найти параметры сети, удовлетворяющей требованиям применимости к ней данных вычислений. Правила сформулированы в 1845 году, это не единственное открытие Кирхгофа.

В термодинамике известен другой принцип. Гласит, что соотношение излучательной способности тела и поглощательной постоянно для любых материалов вне зависимости от их природы и определяется двумя внешними параметрами:

1. Частотой волны.
2. Температурой окружающей среды.

Тесно связан с предыдущим открытием факт из жизни великого учёного. В 17 веке начала развиваться спектроскопия, Кирхгоф не преминул оставить в науке собственный след, открыв три закона:

• Спектр излучения твёрдого тела непрерывный. Кирхгоф ввёл понятие абсолютно-чёрного тела, ставшее сегодня ключевым в изучении вопросов передачи энергии на расстояние.
• Разреженный газ излучает в выделенных волнах спектра, с длинами, зависящими от состояния квантовых переходов электронов вещества. На указанной основе работают лазеры.
• Горячее твёрдое тело, окружённое охлаждённым газом имеет непрерывный спектр излучения за вычетом отдельных частот, поглощённых обволакивающим облаком. Длины волн зависят от квантовых переходов витающего вокруг объекта вещества.

Учёный добрался до термохимии и показал, что тепловой эффект реакции зависит от изменения теплоёмкости системы (до и после процесса). Постулат причислен к основным в разделе науки. В гидродинамике уравнения Кирхгофа описываю движения твёрдого тела в идеальной жидкости.

Первый закон

Законы Киргофа для электрических цепей

1. Первый закон Киргофа гласит, что алгебраическая сумма токов в узле цепи равна нулю. Исходящие токи берутся при вычислениях с отрицательным знаком, входящие – с положительным. Хотя в русскоязычной литературе говорится, что допустимо наоборот. Суть неизменна.
2. Второй закон Киргофа формулируется для замкнутых контуров. Утверждает, что сумма падений напряжений при обходе по кругу равна всем встречающимся на пути ЭДС. Причём контуры любой цепи нужно обходить в едином направлении: по или против часовой стрелки.

Первое уравнение не нуждается в пояснении. Порой сложно понять, в каком направлении течёт ток, с отрицательным или положительным знаком требуется подставить в формулу. Рекомендуется помнить: количество уравнений на единицу меньше, нежели узлов. Если присутствуют сомнения по точке, допустимо исключить её из рассмотрения. В прочих ситуациях анализируется знак разницы потенциалов на концах проблемного участка. Для этого складываются или вычитаются действующие здесь источники питания (в задачках по физике – батарейки).

По общепринятым нормам более длинная черта в графическом обозначении аккумулятора считается положительным полюсом. Ток вытекает отсюда по правилам, принятым в физике, хотя на практике все происходит наоборот – движение образовано отрицательно заряженными электронами. Если ЭДС действуют на участке в разных направлениях, они вычитаются, а направление тока задаётся наибольшей.

Что касается второго закона, знак вхождения в формулу падения напряжения на установленном участке определяется направлением протекания тока. ЭДС берутся с противоположным знаком, либо стоят по другую сторону равенства. Как указано выше, ячейки нужно обходить в одном направлении. Не смущайтесь, что в формулах над напряжением и током стоит точка. Это знак комплексного числа.

Обратите внимание – дана упрощённая запись второго закона. Здесь все ЭДС берутся с обратным реально присутствующему на рисунке знаком. Известна иная форма записи, где падения напряжения отделены от ЭДС знаком равенства. Тогда знаки менять не нужно. Последняя форма записи даётся в школьном курсе физики и приведена на рисунке чуть ниже общей.

Правило Кирхгофа

Закон Кирхгофа для термодинамики

Кирхгоф показал, что соотношение излучательной и поглощательной способности твёрдого тела не зависит от вещества, но считается функцией частоты и температуры при термодинамическом равновесии. Особенно интересной абстракцией в этом плане стало абсолютно-чёрное тело. Это объект, поглощающий падающее на него излучение. Для него формула, представленная на рисунке упрощается. Излучающая способность абсолютно-чёрного тела описывает функцию формулы для прочих тел. Эта ипостась имеет максимум, определяемый законом смещения Вина и амплитуды, определяемую первым законом Вина (частным случаем считается формула Планка).

Отношение излучательной и поглощательной способности любого тела находится по формулам для любых температур и частот. При помощи спектрометра возможно оценить испускаемые волны. Это позволяют теоретически предсказать поглощательную способность любого предмета. На практике подобные исследования приводят к созданию объектов типа самолёт-невидимка, с трудом видимый локаторами.

Из закона сохранения энергии следует, что полное излучение равняется поглощению в термодинамическом равновесии. Значит, по всему спектру их соотношение равняется единице. До признания закона Кирхгофа уже установлено, что – чем лучше тело поглощает энергию, тем оно больше излучает. Обратите внимание, спектральные плотности поглощения и излучения имеют разную форму. В этом и заключается гениальное прозрение Кирхгофа. Взаимодействие определяется законом Вина и на графике выглядит подобно горе с вершиной, смещённой влево относительно центра фигуры.

Это позволяет понять, где находится максимум излучения (на макушке). Во всех участках графика, где линия находится ниже единицы, тело преимущественно поглощает энергию. Благодаря законам возможно предсказать температуру звёзд, к примеру, по цвету, а каждый кузнец знает, что деталь в горне дошла до кондиции лишь по характерному оттенку свечения. Это практические проявления законов Вина и Кирхгофа.

Вторым интересным наблюдением становится температура. Из графиков плотности излучения видно, чем показатель больше, тем активнее идёт излучение. В частности, звезды не поглощают энергию за малым исключением, но преимущественно излучают. У холодных планет преобладает противоположный процесс. Тело излучает, если его температура выше окружающей среды. В остальных ситуациях преобладает поглощение энергии.

Аналогия закона Кирхгофа

Работы Кирхгофа в области спектроскопии

Кирхгоф и Бунзен активно изучали спектры излучения химических элементов, используя изобретения Фраунгофера. При помощи призмы или дифракционной решётки свет раскладывался на спектральные составляющие, и учёные наблюдали эффект. Так установлены индивидуальные частоты ряда элементов таблицы Менделеева. Указанные учёные заложили основы спектроскопии. В 1860 году опубликованы исследования восьми элементов и их уникальных спектров, среди прочих:

• стронций;
• литий;
• калий;
• кальций;
• барий;
• натрий.

Кирхгоф и Бунзен показали, что можно проводить химический анализ веществ при помощи спектроскопии и открыли элементы, прежде неизвестные в науке (цезий – в Древнем Риме «голубой» по спектру свечения и рубидий – в Древнем Риме «темно-красный»). Установили связь между спектрами излучения и поглощения, на основании характеристик солнечного света показали избранные свойства нашего светила (наличие железа, калия, кальция, магния, никеля, хрома и натрия в атмосфере звезды, отсутствие лития). Опыты требовалось проводить в период близости Солнца к зениту: когда звезда клонилась к горизонту, увеличивался итоговый эффект вклада атмосферы Земли. Как результат работы, на свет появился закон Кирхгофа для термодинамики.

Применяя устройства, разлагающие спектр на составляющие, учёные открыли ряд прочих законов, упомянутых выше. Учёный применял бунзеновскую горелку (Бунзен), в пламя вводил хлористый натрий или хлористый литий. В результате при помощи дифракционной решётки наблюдал дискретный спектр, причём установлено, что поглощение идёт на прежних частотах. Выводы Кирхгофа:

1. Раскалённое газообразное тело, образованное в пламени горелки испускает дискретный спектр излучения.
2. Установлено, что в солнечном излучении отсутствуют частоты элемента натрия. Учёный сложил дневной свет с пламенем бунзеновой горелки, дефект изгладился. Излучение натрия в лаборатории дополнило спектр Солнца.
3. Если потом для опыта бралась спиртовая горелка, тёмные полосы становились чернее. Следовал вывод, что при относительно низкой температуре газообразного тела в пламени горелки оно начинает поглощать. Так установлено, что в более холодной относительно ядра солнечной атмосфере имеется натрий.

Опыт с горелкой

Лучшей горелкой для опытов учёный считал газовую. Поскольку светимость её пламени низка и не мешает регистрировать спектр газообразного тела. Соли для опытов брались максимально чистыми, производилось многократное осаждение. Для наблюдения использовался чёрный ящик, в стенки устройства под острым углом вставлялись две подзорные трубы:

• через первую наблюдатель лицезрел зачернённую заднюю стенку;
• через вторую свет концентрировался на выбранном участке.

Вращающаяся призма помогала зафиксировать напротив глаз наблюдателя нужный сегмент спектра. Понятно, что указанная методика годится исключительно для видимого излучения и не затрагивает инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны.

Другие работы

Кирхгоф массу времени посвятил разным отраслям науки. К примеру, нашёл ошибку в постановке граничных условий для решения дифференциальных уравнений по колебаниям мембран, представленных на суд публики в 1811 году Софи Жермен. Не нужно думать, что словосочетание закон Кирхгофа узко ограничено двумя правилами, причём одно прямо приводит к сформулированному ранее закону Ома.

Учёный Г.Кирхгоф

Учёный представлен для получения звания члена-корреспондента Берлинской Академии наук в отделении математики, корреспондента Петербургской Академии наук. Если в первом случае заявители в основном указывали на дар в решении задач механики, наши соотечественники (Ленц и Якоби) немало отметили заслуги Кирхгофа в спектральном анализе.

Учёный преподавал, обладал феноменальной памятью, назубок читал длинные лекции без отступлений от формального текста. Чувство скрупулёзности помогало безукоризненно собирать материалы, и лишь недостаток технической оснастки помешал, вероятно, сделать новые открытия. К примеру, учёный отмечал, что одна из линий спектра кальция совпадает с железом, но не сумел достоверно сказать, кажущееся ли совпадение. Теперь известно, что длины волн отличаются на 5-6 ангстремов, но тогда на глаз сказать оказалось невозможно с полной уверенностью.

Законы Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю (то есть количество зарядов, выходящих через этот узел, должно быть равно количеству входящих зарядов).

Сумма напряжений в любом замкнутом контуре электрической цепи равна нулю.

 

Карьера Густава Кирхгофа во многом типична для немецкого физика XIX столетия. Германия позже своих западных соседей подошла к индустриальной революции и потому сильнее нуждалась в передовых технологиях, которые способствовали бы ускоренному развитию промышленности. В результате ученые, прежде всего естественники, ценились в Германии очень высоко. В год окончания университета Кирхгоф женился на дочери профессора, «соблюдя, тем самым, — как пишет один из его биографов, — два обязательных условия успешной академической карьеры». Но еще до этого, в возрасте двадцати одного года, он сформулировал основные законы для расчета токов и напряжений в электрических цепях, которые теперь носят его имя.

Середина XIX века как раз стала временем активных исследований свойств электрических цепей, и результаты этих исследований быстро находили практические применения. Базовые правила расчета простых цепей, такие как закон Ома, были уже достаточно хорошо проработаны. Проблема состояла в том, что из проводов и различных элементов электрических цепей технически уже можно было изготовлять весьма сложные и разветвленные сети — но никто не знал, как смоделировать их математически, чтобы рассчитать их свойства. Кирхгофу удалось сформулировать правила, позволяющие достаточно просто анализировать самые сложные цепи, и законы Кирхгофа до сих пор остаются важным рабочим инструментом специалистов в области электронной инженерии и электротехники.

Оба закона Кирхгофа формулируются достаточно просто и имеют понятную физическую интерпретацию. Первый закон гласит, что если рассмотреть любой узел цепи (то есть точку разветвления, где сходятся три или более проводов), то сумма поступающих в цепь электрических токов будет равна сумме исходящих, что, вообще говоря, является следствием закона сохранения электрического заряда. Например, если вы имеете Т-образный узел электрической цепи и по двум проводам к нему поступают электрические токи, то по третьему проводу ток потечет в направлении от этого узла, и равен он будет сумме двух поступающих токов. Физический смысл этого закона прост: если бы он не выполнялся, в узле непрерывно накапливался бы электрический заряд, а этого никогда не происходит.

Второй закон не менее прост. Если мы имеем сложную, разветвленную цепь, ее можно мысленно разбить на ряд простых замкнутых контуров. Ток в цепи может различным образом распределяться по этим контурам, и сложнее всего определить, по какому именно маршруту потекут токи в сложной цепи. В каждом из контуров электроны могут либо приобретать дополнительную энергию (например, от батареи), либо терять ее (например, на сопротивлении или ином элементе). Второй закон Кирхгофа гласит, что чистое приращение энергии электронов в любом замкнутом контуре цепи равно нулю. Этот закон также имеет простую физическую интерпретацию. Если бы это было не так, всякий раз, проходя через замкнутый контур, электроны приобретали или теряли бы энергию, и ток бы непрерывно возрастал или убывал. В первом случае можно было бы получить вечный двигатель, а это запрещено первым началом термодинамики; во втором — любые токи в электрических цепях неизбежно затухали бы, а этого мы не наблюдаем.

Самое распространенное применение законов Кирхгофа мы наблюдаем в так называемых последовательных и параллельных цепях. В последовательной цепи (яркий пример такой цепи — елочная гирлянда, состоящая из последовательно соединенных между собой лампочек) электроны от источника питания по серии проводов последовательно проходят через все лампочки, и на сопротивлении каждой из них напряжение падает согласно закону Ома.

В параллельной цепи провода, напротив, соединены таким образом, что на каждый элемент цепи подается равное напряжение от источника питания, а это означает, что в каждом элементе цепи сила тока своя, в зависимости от его сопротивления. Пример параллельной цепи является — ламп «лесенкой»: напряжение подается на шины, а лампы смонтированы на поперечинах. Токи, проходящие через каждый узел такой цепи, определяются по второму закону Кирхгофа.

Биографии: Густав Роберт КИРХГОФ

Принцип Кирхгофа — это… Что такое Принцип Кирхгофа?



Принцип Кирхгофа

Принцип Кирхгофа

Принцип Кирхгофа — принцип построения криптографических алгоритмов, согласно которому в секрете держится только определенный набор параметров алгоритма (ключ), а остальные детали могут быть открыты без снижения стойкости алгоритма ниже допустимой величины.

См. также:  Криптографические алгоритмы  

Финансовый словарь Финам.

.

• Принцип единства кассы
• Принцип локомотива

Смотреть что такое «Принцип Кирхгофа» в других словарях:

• Принцип Кирхгофа — Словосочетание принцип Кирхгофа может подразумевать: Правила Кирхгофа для электрической цепи Закон излучения Кирхгофа Принцип Керкгоффса для криптографических систем …   Википедия

• Принцип Гюйгенса — Френеля — Рефракция волн по Гюйгенсу …   Википедия

• Принцип транслинейности — (англ. translinear principle, от англ. transconductance  проводимость, крутизна передаточной характеристики) в анализе и проектировании аналоговых интегральных схем  правило (уравнение), определяющее соотношения токов,… …   Википедия

• КИРХГОФА ФОРМУЛА — Кирхгофа интеграл, формула которая выражает значение и( х, t )решения неоднородного волнового уравнения в любой точке х=( х 1, х 2, x3 )ОWв момент времени tчерез запаздывающий объемный потенциал с плотностью f и через значения функции и( у, t )и… …   Математическая энциклопедия

• Принцип Гюйгенса — Рефракция волн по Гюйгенсу …   Википедия

• Принцип Гюйгенса-Френеля — Рефракция волн по Гюйгенсу Дифракция волн по Гюйгенсу Принцип Гюйгенса  Френеля  основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности световых. Принцип Гюйгенса  Френеля является развитием… …   Википедия

• Принцип Гюйгенса–Френеля — Рефракция волн по Гюйгенсу Дифракция волн по Гюйгенсу Принцип Гюйгенса  Френеля  основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности световых. Принцип Гюйгенса  Френеля является развитием… …   Википедия

• Принцип Гюйгенса—Френеля — Рефракция волн по Гюйгенсу Дифракция волн по Гюйгенсу Принцип Гюйгенса  Френеля  основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности световых. Принцип Гюйгенса  Френеля является развитием… …   Википедия

• Принцип Керкгоффса — Не следует путать с Законы Кирхгофа. Принцип Керкгоффса  правило разработки криптографических систем, согласно которому в засекреченном виде держится только определённый набор параметров алгоритма, называемый ключом, а сам алгоритм… …   Википедия

• Правило Кирхгофа — Правила Кирхгофа в физике  правила, устанавливающие соотношения для токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного или квазистационарного тока. См. также Закон излучения Кирхгофа в физике, описывающий отношение… …   Википедия

Густав Роберт Кирхгоф — краткая биография

Великий немецкий ученый Густав Роберт Кирхгоф является автором целого ряда открытий, ставших основой для дальнейших исследований и разработок в физике, химии и астрономии. Некоторые законы и правила названы его именем и кратко изучаются в школе.

Начало научной деятельности

Будущий ученый родился в Кенигсберге в интеллигентной семье 12 марта 1824 года. Еще ребенком в период учебы в гимназии Густав Кирхгоф увлекался математикой и физикой, а в 1842 году после ее окончания стал студентом физико-математического факультета, поступив в Кенигсбергский университет.

Большое влияние на юного Густава Кирхгофа оказал преподаватель кафедры физики и минералогии Франц Нейман, занимавшийся теорией света и электричества. В студенческие годы Кирхгоф начал научную работу по исследованию электрической цепи и установил закономерности соотношений ее параметров, в дальнейшем они стали называться правилами Кирхгофа. Занимаясь изучением электрических цепей переменного тока, в 1847 году Густав Кирхгоф выступал в должности приват-доцента в Берлине, где в следующем году защитил докторскую диссертацию. Вскоре ему предложили должность экстраординарного профессора в Бреславле.

Работа в Гейдельберге

В 1854 году Густав Кирхгоф перешел на должность ординарного профессора в крупнейшем научном центре Германии Гейдельберге. Здесь он продолжил научные исследования вместе со своим другом химиком Робертом Вильгельмом Бунзеном.

Выдающимся совместным открытием стала разработка метода спектрального анализа. Случайно став свидетелями пожара, молодые ученые использовали изобретенный Кирхгофом прибор – спектроскоп. В результате наблюдений и дальнейших исследований было установлено, что каждое вещество имеет свой спектр излучения. Впоследствии применение данного метода позволило ученым открыть цезий и рубидий.
Кирхгоф и Бунзен объяснили понятие Фраунферова спектра и линий поглощения, что дало возможность исследовать состав атмосферы звезд. По спектральным линиям было доказано присутствие водорода, железа, хрома, кальция, натрия в атмосфере Солнца. С помощью спектроскопического метода на Солнце был обнаружен гелий.

Проработав в Гейдельберге до 1874 года, Густав Кирхгоф занимался исследованиями в термодинамике, оптике, механике. В 1859 году им был открыт закон об отношении испускательной и поглощательной способностей тела, о чем было сделано сообщение в Прусской академии наук. В 1862 году ученый ввел определение «абсолютно черное тело». В качестве образца использовалась конструкция, представляющая собой практически замкнутую полость с маленьким отверстием. Проникающее внутрь излучение многократно отражалось, теряя при каждом отражении энергию. В результате все излучение поглощалось практически полностью. В этом же году Густав Кирхгоф стал членом — корреспондентом академии наук Санкт-Петербурга, а в 1874 – членом Берлинской академии наук.

В Гейдельберге женой Густава Кирхгофа стала дочь преподавателя математики Клара Ришело, которая родила ему трех сыновей и двух дочерей. Из-за несчастного случая ученый мог передвигаться только на инвалидном кресле. В 1869 году Кирхгоф овдовел, а в 1872 женился во второй раз.

Последние годы жизни

В 1875 году ученый переехал в Берлин, где возглавлял университетскую кафедру математической физики. В последние годы жизни Густав Кирхгоф уделял больше внимания преподавательской деятельности и внес вклад в развитие теоретической физики написанием «Лекций по математической физике». Проводимые в 1884 – 1885 годах научные исследования касались влияния электромагнитных сил на изменение формы тела. 17 октября 1887 Густав Роберт Кирхгоф скончался.

Кроме закона теплового излучения и правил, именем Густава Кирхгофа в 1935 году был назван кратер на поверхности Луны.