Большой вклад

Как известно, процессы в электрической цепи определяются скалярными величинами электродвижущей силы (или напряжения) и тока. Понятие об электродвижущей силе ввел в обращение А. Вольта. После первых качественных и количественных исследований в 20-е годы прошлого столетия стали формироваться физические основы теории электрических токов.

Самый большой вклад здесь был внесен работами Ампера. Г. С. Ом своим знаменитым законом, полученным экспериментальным путем, заложил основы расчетов электрических цепей.

Еще до Кирхгофа разными учеными находились токи в разветвлениях цепей (например, Ленцем). Но только Кирхгофу в 1845-1847 гг. удалось сформулировать известные топологические законы, названные его именем. Законы Кирхи фа легли в основу всех последующих методов расчета цепей.

Английский физик Чарльз Уитстон (1802-1875 гг.) в связи с работами по усовершенствованию телеграфа искал способы измерения сопротивлений. В результате он создал знаменитый «мостик Уитстона», решающим достоинством которого являлась независимость состояния равновесия от напряжения источника питания.

В 1840 г. он показывал свое устройство Б. С. Якоби, а в 1843 г. дал описание своего с мостика» в статье. Для изменения сопротивления одного из плечей мостика Уитстон применил регулируемые резисторы, которые он назвал реостатами. Позднее (в 1860 г.) Вернер Сименс сконструировал магазин сопротивлений.

Один из крупнейших немецких ученых Герман Людвиг Гельмгольц (1821 – 1894 гг.) ввел в 1853 г. в теорию цепей известный ранее в физике принцип суперпозиции, на основе которого были построены важные теоремы электрических цепей, включая теорему об эквивалентном источнике (Гельмгольца – Тевенена). Гельмгольц же впервые получил уравнение переходного процесса в цепи при ее подключении к источнику, рассмотрел постоянные времени электрической цепи.

Уильям Томсон (лорд Кельвин) в 1853 г. дал расчет колебательного процесса и установил связь между частотой собственных колебаний, индуктивностью и емкостью. Максвеллом был разработан метод контурных токов, доказана теорема взаимности. Постепенно формировался практически весь арсенал методов расчета (включая эквивалентные преобразования) цепей постоянного тока.