GEBRUIKSAANWIJZING: daal in de linkse kolom neer tot helemaal onderaan,en klik met de muis op een hoofdstuk dat U interesseert.
Op de groene bladzijde die dan verschijnt,klik met de muis op de afbeelding bovenaan links.Dan kunt U een groot aantal schilderijen bekijken.Indien U niet zoudt uitkomen bij Uw keuze in de linkse kolom,daal dan in de hoofdkolom in het midden van de bladzijde naar beneden met de pijltjes uiterst rechts van het scherm,tot het gezochte gevonden is.
HOW TO USE THIS SITE : choose a chapter in the left column by clicking on it with the mouse.On the green page which appears.click with the mouse on the image in the left corner above.You will be able to view a great number of paintings.If you would not find immediately the chosen item,then scroll down on the main page until you encounter your preference.
24-04-2004
38 Kirchoff
Gustav Robert Kirchoff ( 1824 - 1887
)
Klik met Uw muis op de foto , om de afbeeldingen
te bekijken die behoren bij deze tekst .
Fig.1 (Kirchoff1)
Kirchoff wordt gerangschikt onder de meest vooraanstaande fysici van de
19e eeuw ,en als een van de uitvinders van de spectroscopie.
Bij de electrotechnici is hij vooral bekend door zijn twee wetten van Kirchoff
die hij reeds in 1845 formuleerde , toen hij nog student was ,en die
betrekking hebben op de stromen en de electromotorische krachten in
elektrische
netwerken . Hij was ook student van Gauss.
Gustav Kirchoff werd als zoon van een Rechter geboren op 12 maart 1824
in Königsberg ,Pruisen , hetgeen nu Kalingrad heet in Rusland
.Zijn moeder heette Johanna Henriette Wittke , en de familie was
welstellend en vermogend genoeg om Gustav te laten studeren. Hij was
eerder klein voor zijn
leeftijd , tenger van gestalte ,en in zichzelf gesloten ,zonder veel te praten .
Zijn ouders wilden hem laten studeren aan de Albertus Universiteit te
Königsberg , in 1544 gesticht door Albert , de eerste Hertog van Pruisen.
Zoals zijn twee oudere broers doorliep Kirchoff eerst de klassen van
het Kneiphoofse Gymnasium , dat hij met een eindgetuigschrift verliet
in 1842 om chemie te studeren aan de Albertus Universiteit . Onder meer
Franz Neumann en Jacobi , gaven er les . Neumann legde zich als een der
eerste vorsers , toe op het verschijnsel van de magnetische inductie
,zoals de Engelse Joseph Henry , geboren in 1797 .
Kirchoff publiceerde een verhandeling over rechte en cirkelvormige
geleiders. In dit werk , vinden we een studie over het
doorstromen van een vlak ,
door een elektrische stroom, in het bijzonder een cirkelvormige.Deze studie
werd ondernomen op aansporing van Neumann , en mondde uit in een
doctoraats-thesis .Ze bevat (1845 toen hij nog student was te
Königsberg) reeds de twee vergelijkingen , die nu gekend zijn als de
twee wetten van Kirchoff , namelijk :
n
n
n
Som Ik =
0
en
Som Ui = Som Rk .Ik
k=1
i
=1
k=1
De eerste regel of stroomwet , stipuleert dat de som van de stromen in
een knooppunt van een elektrisch netwerk gelijk is aan nul , of anders
uitgedrukt ,dat de som van de stromen die het knooppunt verlaten ,
gelijk is aan de som van de stromen die naar het knooppunt toevloeien
.Dit is tevens de wet van het behoud van de elektrische lading : ze
verschijnt niet plots en ze verdwijnt
niet plots , en er is geen blijvende opstapeling in een bepaald (knoop-)punt
van een netwerk . Deze wet geldt ook voor vloeistoffen in de hydraulica.
De tweede regel of spanningswet , zegt dat de som van de spanningsvervallen
in een lus van een netwerk (spanningsvervallen over weerstanden ,
konden-satoren en spoelen ,veroorzaakt door de stroom die erdoorheen
vloeit ) gelijk
is aan de som van de elektromotorische krachten of spanningen (= e.m.k.s
in serie met hun inwendige weerstand) , die in die lus werken .
Deze twee wetten gelden zowel op gelijkspannings- als op wisselspannings-
gebied ,zowel wat de generatoren betreft (gelijkspannings-en
wisselspan-nings-generatoren , zelfs gemengd door elkaar voorkomend in
hetzelfde netwerk ),als de weerstanden , of in het geval van aanwezige
kondensatoren en spoelen , de reaktanties van deze laatsten op de
werkfrekwentie , d.w.z. de kapacitanties en de inductanties. Deze wet
betekent ook dat de energiebronnen die werken in het netwerk ,hun
energie zien omzetten in dissipatie , door opwarming van de weerstanden
van het netwerk ,aangezien de reaktieve elementen enkel een
blindvermogen opleveren .Met enige aanpassing kan men de wetten van
Kirchoff ook toepassen op magnetische kringen en ketens .
Sommigen zeggen dat hier enige bescheidenheid geboden is , en dat men
beter zou spreken over de wetten van Ohm-Kirchoff ,omdat ook George-
Simon Ohm (1787-1854) op deze materie gewerkt had , zodat men de
wetten van Kirchoff kan beschouwen als een uitbreiding of een veralge-
mening van de wet van Ohm . Deze laatste had zelfs aangetoond , dat
de snelheid van een elektrische stroom die doorheen een koperen draad
vloeit , de lichtsnelheid benadert . Hij had ook de topologie van
netwerken bestudeerd , in verband met de in die tijd , aangelegde
telegrafie-netten .
Fig2 (Kirchoff2 (Ohm)
George Ohm was in 1787 te Erlangen in Duitsland geboren ,en deed eerst
opzoekingswerk op de door de Italiaan (graaf) Alessandro Volta ,
uitgevonden elektrische cel .Hij legde daarbij de belangrijke
betrekkingen vast tussen stroom , spanning en weerstand ,en over de
analogie tussen elektriciteits-
stromen en warmtestromen ,en publiceerde zijn opvattingen daarover
reeds in 1827 . Levend in armoede, werden zijn verdiensten tenslotte in
1849 erkend , toen hij als professor werd aangesteld aan de
Universiteit te München .
1847 was een belangrijk jaar voor Kirchoff. Hij studeerde af te Königsberg
en trad als gediplomeerde onmiddellijk in het huwelijk met Clara Richelot ,
4 jaar jonger dan hem .Ze was de dochter van Friedrich Richelot , zijn
professor in de wiskunde. Het paar verhuisde nog hetzelfde jaar naar
Berlijn .Het was een woelige tijd , waar in verschillende deelstaten
van de Duitse Confederatie gevochten werd, ook in andere landen ,
bijvoorbeeld in Frankrijk , waar te Parijs , Louis-Philippe afgezet
werd , tijdens een bloedig oproer in 1848 . Met Clara , had Kirchoff
twee zonen en twee dochters , en hij stond in voor een groot gedeelte
van hun opvoeding , nadat Clara in 1869 stierf . Hij hertrouwde in 1872
met Luise Brömmel uit Goslar in Heidelberg.
De invloed van Franz Neumann , toen prof. in de Wiskundige
Natuurkunde , maakte , dat de jonge Kirchoff zich volledig op
fysica toelegde , en in 1848 , als privaat docent in Berlijn aan
de slag kon (van 1848 tot 1850 , zeer slecht betaald , praktisch
onbezoldigd).
Kirchoff publiceerde in 1848 een verhandeling over " Systemen die
gedeel-telijk uit niet-lineaire geleiders bestaan " , en een jaar later
in 1849 : "het
afleiden van de Ohmse wetten, toegepast op de theorie van de Electrostatica".
Het is waarschijnlijk geen toeval , dat deze publicatie in 1849 verscheen ,het
jaar dat de verdiensten van George Ohm erkend werden door zijn benoeming
aan de Universiteit . In hetzelfde jaar schreef Kirchoff nog een verhandeling
over "het bepalen van de konstanten , waarvan de sterkte van elektrische stromen afhangt ".
Later , in 1857 publiceerde hij een geschrift over "de beweging van de
elektriciteit in geleidende draden ". Daarin stelde hij , zoals Ohm ,
"dat de elektriciteit zich in draden voortplant , op een gelijkaardige
manier zoals een lichtgolf zich in de ledige ruimte voortplant , en dat
de weerstand van een draad vergelijkbaar is met de weerstand die
warmte-geleiding ondervindt " . In diezelfde periode , hadden ook
Poggendorf en Wilhelm Weber , studies gedaan over de voortplanting van
licht in de ruimte en ze waren tot dezelfde besluiten gekomen .( in de
huidige stand van zaken , weten we dat golven zich in elektrische
kabels voortplanten met een snelheid van ongeveer 200000 kilometer per
sekonde , terwijl de lichtsnelheid iets minder dan 300000 km/s
bedraagt ) .
In 1850 vertrok Kirchoff als buitengewoon professor in de fysica naar
Breslau .Daar deed hij opzoekingen over de vervorming van elastische
platen ,verder bordurend op een theorie die daarover door Poisson
ontwikkeld was , en op de differentiaal-vergelijkingen van Navier
.Tijdens zijn verblijf te Breslau , ontmoette Kirchoff , Robert Wilhelm
Bunsen (1811-1899) ,die daar tijdens het academie- jaar 1851-1852 was
aangesteld als professor in de scheikunde .
Fig3 (Kirchoff3)
Bunsen was de zoon van een professor moderne talen aan de Universiteit van
Göttingen , en hij studeerde in 1830 aan diezelfde universiteit af met een
doctoraat in de chemie .Hij kreeg nog een studiebeurs om gedurende drie
jaren rond te reizen , en bezocht daarbij zoveel mogelijk fabrieken en onder-
zoeks-laboratoria , zoals dat van Gay-Lussac in Parijs . Hij deed onderzoek
op het gebied van de organische scheikunde , dat hem een oog kostte , wan-
neer een afgeleide van arsenic , cadocyl cyanide ,ontplofte .Hij bleef zijn
gehele leven geinteresseerd in geologie , en reisde daarvoor naar IJsland
om de temperatuurveranderingen in het water van IJslands grootste
geyser te bestuderen .Bunsen verbeterde ook de samenstelling en werking
van een aantal chemische cellen , die in die tijd ontwikkeld waren .Vanuit
die periode stamt de ontdekking van de Bunsen batterij en de in al onze
chemische laboratoria gekende Bunsen brander .Daarmee verhitte hij
verschillende metalen en zouten tot ze een gekleurde vlam afgaven .
Beiden werden goede vrienden ,en in 1854 overhaalde Bunsen ,die vanaf
einde 1852 weer doceerde aan de Heidelberg Universiteit , Kirchoff , om
naar Heidelberg te verhuizen .Meer dan twee decaden werkte Kirchoff
daar als professor in de fysica ,en researcher aan de Universiteit .
Hij begon ook een vruchtbare samenwerking met Bunsen , en deelde diens
sociaal leven in een kring van vrienden , verzameld rond Helmholtz .In die
tijd onderzochten ook Wilhelm Weber en Rudolf Kohlrausch het gedrag
van elektrische stromen , en in Engeland maakte Maxwell bekend ,dat
licht een elektromagnetisch verschijnsel was .Kirchoff zou trouwens later
in Engeland verkozen worden tot Fellow of the Royal Society of
Edinburgh (1868) en tot Fellow of the Royal Society (1875) in
het kader van honours
awarded to important mathematicians , and excellent teachers of
theoretical physics in a period of expanding scientific horizons .
De aanleiding tot het gemeenschappelijk onderzoek , ging van Bunsen uit.
Bunsen en Kirchoff samen , zijn de vaders van de spectrum-analyse . Bunsen
was begonnen de kleuren te ontleden ,die ontstonden bij het verhitten en ver-
branden van chemische stoffen in de gasvlam van zijn Bunsen brander.
Hij gebruikte daarbij eerst filters uit gekleurd glas ,maar op
aandringen van Kirchoff daarna een prisma , dat de lichtstralen in
spectraallijnen op een wit vlak projecteerde. Ze bestudeerden ook de
lichtstraling en de chemische samenstelling van de zon , en stelden
vast , dat natrium voorkwam in de sterren .Kirchoff was de eerste die
uitlegde dat de donkere lijnen die voorkomen in het zonne-spectrum ,
veroorzaakt worden door de opslorping van bepaalde golflengten op het
ogenblik dat het licht doorheen een gas passeert .Wanneer het gas
verhit werd , zond het licht met diezelfde golflengte uit . In 1859
publiceerde Kirchoff ook een verklaring voor de donkere lijnen in het
zonne-spectrum , die toen ook opgemerkt waren door Josef von Fraunhofer
( de zogenaamde Fraunhofer lijnen) , weer door ze toe te schrijven aan
absorptie .Hij schreef in de maandelijkse mededelingen van de Berlijnse
Akademie : "ter gelegenheid van het door Bunsen en mijzelf uitgevoerd
onderzoek op een spectrum van gekleurde vlammen,en een studie
over Fraunhofer lijnen in de zonne-atmosfeer en in flikkerende sterren
,menen wij een bijdrage te hebben geleverd aan de oplossing van
astrophysische vragen .." .Bunsen was specialist in het scheiden ,
identificeren , en meten van scheikundige substanties .Beiden kwamen
tot de vaststelling dat elke chemische substantie haar eigen uniek
patroon van spectraal-lijnen vertoont , een belangrijke ontdekking voor
de chemische analyse . In 1860 ontdekten ze daardoor een nieuw element
dat nog niet voorkwam in de tabel van Mendeliev (Dimitri Mendeliev was
op dat ogenblik een jonge , beginnende scheikundige ), namelijk het
alkali-metaal cesium en het jaar daarop in 1861 , nog een ander nieuw
element , rubidium . Ze ontwierpen ook een prima werkende spektroscoop
,gebaseerd op de prismatische ontleding van lichtgolven :
fig4 ( Kirchoff4)
Daardoor werd een nieuw tijdperk ingehuldigd voor het vinden van
nieuwe chemische elementen. De eerste vijftig waren gevonden door chemi-sche reakties of door elektrolyse .
Kirchoff interesseerde zich ook voor de thermodynamica en de elasticiteits-
theorie , en zoals dat vaak het geval is , bij veelzijdige vorsers , wekte dit
enige naijver op bij tijdgenoten .Zo had Stephan Boltzmann enige kritiek op
Kirchoffs opvattingen over de opslorping en uitzending van
straling door lichamen , toegepast op de mechanica en de
hydrodynamica . In 1862 publiceerde Kirchoff een studie over " de
straling van zwarte lichamen ", een belangrijke stap in de ontwikkeling
van de quantum mechanica .Hij gebruikte daarbij zo zuiver
mogelijke substanties .
In 1870 schreef hij een verhandeling "over de theorie van het in een ijzeren
lichaam geïnduceerd magnetisme , in het bijzonder door de elektrische
stroom in de windingen van een spoel uit geisoleerde draad , rond een
ijzeren ring " .
Aansluitend daarop schreef hij in het kader van hydrodynamisch
onderzoek : "over de krachten , welke twee oneindig dunne lichamen in
een vloeistof , op
elkaar uitoefenen ".
In 1875 werd Kirchoff kreupel door een ongeval .Hij moest al zijn
experi-menteel werk stopzetten , en bracht de volgende jaren door in
een rolstoel.
In 1877 publiceerde hij nog een studie over " de theorie van de
kondensator " in het maandblad van de Berlijnse Akademie voor
Wetenschappen , tegelijkertijd met William Thomsons studie over
"de theorie van de bewe-ging der elektriciteit in telegraaf-draden
onder de zee en onder de aarde " .
Hij vestigde zich opnieuw in Berlijn, waar hij in 1875 nog een
leerstoel was aangeboden in de Wiskundige Natuurkunde , en
bekleedde deze tot het jaar dat hij stierf , namelijk op 17.10.1887 .
Tijdens de drie jaren tussen 1875 en
1887 , gaf hij een vierdelig werk uit , waarvan hij de kopij binnenbracht in
1876 , die gedrukt werd onder de benaming :"Vorlesungen über
mathematische Physik " .In 1882 waren van zijn hand reeds de "Gesammelte
Abhandlungen " ( = verzamelde werken) verschenen , nadat hij in Parijs , in
1881 , als afgevaardigde van Duitsland , het Elektrisch Congres had bijge-
woond .
Willy Acke
Referenties :
1) Gustav Robert Kirchoff , zum Gedächtnis .Elektrotechnische Zeitschrift 58
-Jahrgang , Heft 44 , 4 November 1937 .
2) Gustav Robert Kirchoff , Wikipedia encyclopedie , op internet .
3) The chemical archievers : Robert Wilhelm Eberhard Bunsen and Gustav
Robert Kirchoff , op internet . ( geen auteur vermeld ) .
4) A little History about Ohm , op internet .( geen auteur vermeld ) .
-
Reacties op bericht (2)
18-04-2024
Right Academics
WELCOME â RIGHT ACADEMICSRight Academics Offers Professional Academic Writing ServiceEmpowering Your Academic Journey: Unleashing Excellence with Oxford Helpers â Your Trusted Partner for Premium Support, Expert Guidance, and On-Time Delivery, Paving the Way to Success and Beyond!Get in touchCall Now Our Trusted Partners Empowering Your Academic Journey: Unleashing Excellence with Oxford Helpers â Your Trusted
Right Academics
18-04-2024, 12:58
Geschreven door alexsmith01
21-03-2006
Dit artikel lijkt wel erg veel op wat ik net in I-mag heb gelezen over Kirchoff. Is het van dezelfde auteur?
