Comment les scientifiques ont-ils traité les problèmes de l'électronique avant les lois de Kirchhoff et d'Ohm?

Les deux physiciens ont développé des lois vraiment puissantes qui régissent encore aujourd'hui le comportement électronique des circuits.

Ceux-ci nous aident chaque jour à résoudre des problèmes, à calculer des variables de circuit… mais comment les ingénieurs l'ont-ils fait avant la découverte desdites lois?

Si des lois alternatives qui n'étaient pas acceptées de nos jours étaient utilisées avant cela, cela signifierait-il que les recherches effectuées jusqu'à la découverte des lois étaient erronées? Kirchhoff et Ohm se sont-ils appuyés sur de mauvaises théories pour créer «la bonne»?

C'est un peu comme demander comment les Aztèques ont construit des voitures sans roue: ils ne l'ont pas fait.

Il y avait une chaîne d'invention par des scientifiques au début des années 1800 qui se renforçaient mutuellement. Auparavant, il n'y avait que de l'électrostatique: Benjamin Franklin frottant les isolateurs ensemble et notant que les objets chargés s'attirent et se repoussent. Bocaux de Leyde.

En 1800, Volta a inventé la batterie ou "pile". Cela a permis des expériences avec une source constante, plutôt qu'une décharge électrostatique éphémère. Cela a conduit Davy à inventer la lampe à arc et Ohm en 1827 à quantifier cette électricité. Puis les travaux de Faraday sur l'électromagnétisme, permettant aux générateurs, dynamos et moteurs.

Les ingénieurs qui en ont fait un "produit" sont venus plus tard. Swan et Edison ont tous deux inventé l'ampoule; Edison, Tesla et Westinghouse se disputaient la distribution.

Si des lois alternatives qui n'étaient pas acceptées de nos jours étaient utilisées avant cela, cela signifierait-il que les recherches effectuées jusqu'à la découverte des lois étaient erronées? Kirchhoff et Ohm se sont-ils appuyés sur de mauvaises théories pour créer «la bonne»?

Il y a un peu discussion sur Kirchoff et Ohm ici .

Les lois de Kirchhoff découlaient de l'application de la loi d'Ohm mais la manière dont il a pu généraliser les résultats a montré de grandes compétences mathématiques. À ce stade, Kirchhoff ignorait que l'analogie d'Ohm entre le flux de chaleur et le flux d'électricité, qui formait la compréhension acceptée des courants électriques à cette époque, conduisait à une mauvaise compréhension des courants électriques. Puisqu'aucune chaleur ne circulait dans un corps à une température uniforme, on pensait qu'un courant statique pouvait exister dans un conducteur. Le travail de Kirchhoff l'amènera, quelques années plus tard, à réaliser cette erreur et à comprendre correctement comment combiner la théorie des courants électriques et l'électrostatique.

Ce qui suggère que la réponse était oui - les gens construisaient dans une certaine mesure une théorie incorrecte. Dans le cas d'Ohm, il bâtissait les travaux de Fourier sur la conduction thermique. La conduction électrique est similaire mais pas exactement la même.

Il n'y a rien à l'échelle du «phlogiston» en chimie - une théorie populaire controversée qui s'est finalement révélée erronée.

Avant l'utilisation de tubes ou de semi-conducteurs, il n'existait pas de science électronique, seule la science électrique existait.

Lorsque Georg Simon Ohm a découvert les lois de la résistance électrique, il avait besoin de sources de tension à tension constante indépendantes du courant de charge. Il a d'abord essayé les éléments galvaniques, mais leur résistance interne était trop élevée et la tension non constante. Il a utilisé des thermoéléments à la place et les températures constantes de l'eau glacée et de l'eau bouillante. Pour différentes tensions, il a utilisé des connexions série de plusieurs thermoéléments. Il est très remarquable qu'Ohm ait pu trouver la loi en utilisant des tensions aussi basses. Il a construit et construit lui-même le courantomètre nécessaire. La résistance d'entrée de nombreux compteurs de courant utilisés aujourd'hui serait beaucoup trop élevée pour de telles mesures. Ohm avait des compétences expérimentales très remarquables pour faire sa recherche avec des thermolements uniquement, l'erreur moyenne de ses mesures était inférieure à 1%.

Kirchoff et Ohm étaient à l'avant-garde de la science en développement. Leurs «lois» sont le résultat d'une tentative de systématiser ce qu'elles ont observé.

Une fois qu'ils pouvaient mesurer quelque chose, le courant en déviant une aiguille de boussole avec une bobine de fil, la tension en comptant le nombre de batteries qu'ils avaient en série, la résistance en utilisant des longueurs de fil d'une section donnée, ils ont remarqué que certaines valeurs étaient toujours dans un rapport constant. Le reste, comme on dit, fait partie de l'histoire de la science.