19.03.2005 00:11:58
[
kliknutím k originálu v angličtině][použit strojový překlad eurotran]
Wilhelm Eduard Weber
b 24. října 1804, Wittenberg, Saxony (nyní Německo)
d. 23. června 1891, Göttingen, Německo

Wilhelm Eduard Weber byl Němec fyzik, který studoval magnetismus a elektřinu. Pracovat s matematikem Karl Gauss, on dělal citlivé magnetometers k měřícím magnetickým polím a nástroje k míře řídí a střídavé proudy. On také stavěl elektrický telegraf. Jednotka Sie magnetického toku, weber, je pojmenoval podle něj. Weber definoval elektromagnetickou jednotku pro elektrický proud, který byl aplikován na měření proudu dělaného odchylkou magnetické jehly galvanometer. V 1846, on vyvinul electrodynamometer, ve kterém proud způsobí roli odloženou uvnitř další role k otočení když proud je prošel oběma. V 1852, Weber definoval absolutní jednotku elektrického odporu.


 

Wilhelm Eduard Weber byl narozen 24. října 1804, ve Wittenbergu, Německo (asi 60 mílí jihozápadní Berlína), v rodině 12 dětí. Weber byl syn Michaela Webera kdo byl profesor bohosloví. Rodina Weber bydlel v Languth domě na Schlossstrasse. Dnes dům je lépe známý jako “dům se zlatým globusem”.

Languth dům jako to vypadá dnes


 


Mladý Wilhelm Weber
William byl druhý tří bratrů. Dva jeho bratrů, Ernst Heinrich Weber a Eduard Friedrich Weber, stal se známými vědci zpracovanými v anatomii a fyziologii. V 1815, po univerzitách Halle a Wittenberg byl sloučen, Wilhelm je otec Michael přesunul jeho rodinu na Hallea. William přijal jeho první lekce od jeho otce, ale byl nyní poslán k azylu sirotka a střední škole u Hallea. Pak Wilhelm navštěvoval Francke institut a univerzitu. Wilhelm Weber zadal univerzitu Hallea v 1822 kde on studoval fyziku a psal jeho disertační práci (Ph.D.) v 1826 na akustické teorii rour harmonia. On zůstal učením u Hallea until 1831 když on byl vyrobený profesor fyziky u Göttingen na doporučení matematika Karl Friedrich Gauss.


 

U Göttingen, Weber postavený 3-km telegraf spojit fyzikální laboratoř s astronomickou observatoří kde Gauss pracoval a toto byl první praktický telegraf operovat kdekoli na světě. Wilhelm Eduard Weber spolu s jeho přítelem Gauss vyšetřoval pozemský magnetismus. Gauss a Weber organizoval síť měřických stanovišť v 1836-41 sladit měření pozemského magnetismu dělaného po celém světě.

Tabule mramoru (nápis: “první elektrický telegraf”) je připevněn u přední zdi observatoře


 


Weberův telegraf

Gauss-Weber telegraf, 1833


 

Během času že Weber pracoval s Gaussem na změření magnetické síly. Vyvinul citlivý magnetometr a jiné magnetické nástroje. Tento obraz ukazuje přenosku magnetometer postavený Wilhelm Weber v 1839.

Wilhelm Weber byl Gaussův asistent a vedoucí experimentální spolupracovník, když on začal pracovat na experimentální validaci Ampere síla. On dosáhl tohoto výzkumu přes období 1832-1846. Weberův objev učinil obrátku ve fyzice, plné důsledky kterého jsou ještě unrealized. Horší, dnes, základový objev sám je téměř pohřben.

Ampere je experimentální závěry čerpaly ze série oslnivých geometrických odečtení, odvozený z pozorování konfigurací proudu-nosné dráty ve kterém síly, pravděpodobně, zrušil každého jiný, produkovat žádný pozorovatelný pohyb. Potvrdit Ampere právo, jeden potřeboval být absolutně jistý, že nedostatek pohybu nebyl způsobený třením v kloubech aparátu nebo příbuzných efektech. Gauss a jeho mladý asistent, Wilhelm Weber, vymyslel nový přístroj, electrodynamometer, který mohl přímo míra, k uvnitř zlomků úhlové vteřiny, fázový posuv produkoval v násobit vinutou elektrickou roli další elektrickou rolí kolmou k tomu. Tím, že redukuje účinky každého dvou rolí k tomu oběžníku proud tvoří, Ampere je jednoduché právo pro sílu vyvinutou proudovou smyčkou mohlo být aplikováno. Dávat role do různých pozic, a u jiných vzdáleností od sebe navzájem, počítal s určeními electrodynamic síly, geometricky ekvivalentní k těm který Ampere odvodil formu jeho experimenty nuly.
 

Weber se zlepšil galvanometer tangenty vynalezl Hermann von Helmholtz a stavěl electrodynamometer vhodný ke studování síla produkovala jedním elektrickým proudem na jiném: když stejný proud projde dvěma soustřednými rolemi umístěnými u pravých úhlů ke každému jiný, výsledný točivý moment závisí na čtverci proudu. Obrazové výstavy electrodynamometer postavil v 1841 Wilhelm Weber a použitý v konečném rozhodnutí platnosti Ampere electrodynamics. To sestává ze dvou svislých elektrických rolí. Vnější role je pozastavena v takový cesta to jeho rotace, pod vlivem vnitřní role, moci být přesně předurčený tím, že sleduje odchylku zrcadlového obrazu tyče metra v dalekohledu, jak v Gauss-navrhl magnetometer. Vnitřní role může být odstraněna, a se umístil u různých vzdáleností.


 


Weber je Electrodynamometer # 10135
Siemens bří., Londýn

Weber je Electrodynamometer # 10405
Nepodepsaný

Tento electrodynamometer byl navržený Wilhelmem Weberem v 1845. V tomto electrodynamometer magnetické pole je poskytováno aktuální nesoucí rolí místo toho trvalého magnetu. Nástroj je provozován v režimu nuly, tj., vlákno viset točivá role je otočena aby přinesl roli zpátky do jeho odpočinku pozice, proud pak bytí četli od úhlu otáčení vlákna. Toto bylo druhotný standard pro měření proudu až do dvacátých lét, když to bylo nahrazené příhodnějším přímým prohlédnutím měřiče patentovaný Edward Weston. (odkaz: John T. Stock a Denys Vaughnová, vývoj nástrojů k proudu míry, muzeum vědy, 1983, p.39-40.)
 

Když Victoria se stala královnou Británie v 1837 její strýc se stal pravítkem Hanovera a zrušil liberální ústavu. Weber byl jeden z 7 profesorů u Göttingen podepsat protest a všichni byli propuštěni. Výsledky pečlivého programu stavby nástroje a experimentování byly přerušeny Weber je expulsion od Göttingen univerzita jako výsledek politických akcí 1837. On zůstal u Göttingen bez pozice until 1843 když on se stal profesorem fyziky u Leipzig. Jeho nejdůležitější vědecké výsledky byly nakonec vydávány u Leipzig v 1846 v jeho knize”Elektrodynamische Massenbestimmungen” (Electrodynamical měření, 1846). Tyto výsledky kompletně potvrdily odečtení Ampere, a také představil nový fyzikální princip.

Wilhelm Eduard Weber, litografie tištěný Rudolf Hoffmann, ca. 1840, od originálního umělce Goettingen Petri

Objev jevů elektrického a magnetického přerušení představil nový prvek do okolností elektrického práva, nezaujatý nahoru v Ampere má 1826 práce. Tam tak existoval, vedle sebe, tři zdánlivě platné druhy elektrického vzájemného ovlivňování: (1) Coulomb-Poisson právo, popisovat vzájemné ovlivňování dvou elektrických mas v klidu; (2) Ampere právo, popisovat vzájemné ovlivňování prvků dojemné elektřiny, a: (3) popis práv přerušení, pracoval Emil Lenz a Franz Neumann. V jeho základním elektrickém práve, řečený v 1846, Weber dosáhl sjednocení těchto různých jevů pod jediným pojetím.

Místo toho matematických entit, popsal jako aktuální elementy Ampere, Weber předpokládal existenci uvnitř dirigenta pozitivní a negativní elektrické částečky. On předpokládal, že přítomnost elektrického napětí přiměla tyto částečky, aby se pohyboval u se rovnat rychlostem v opačných směrech. Jestliže jeden pozoruje Ampere aktuální element jako obsahování, v nějakém daném okamžiku, pozitivní a negativní elektrická částečka, procházet kolem každého jiný, pak v pairwise vztahu dvou aktuálních elementů, jsou tam čtyři vzájemná ovlivňování být zvažován. Podle Coulomb zákona, tato vzájemná ovlivňování, sestávat ze dvou repulsions a dvou přitažlivostí, zrušit každého jiný. Nicméně, elementární experimenty Ampere ukázal, že pohyb je produkován mezi dráty, implikovat existenci síly nepopsané Coulomb právem. Například, dva paralelní řídící dráty přitahují každého jiný když proud ve dvou drátech proudí ve stejném směru, a odrazit každého jiný když opak je případ. Situace je dokonale dobře vysvětlená dolů Ampere nutit právo, když jeden vezme v úvahu hranatý vztah příslušných aktuálních elementů. Nicméně, Weber sjednotí přístup měl předpokládat, že poměrné rychlosti elektrických částeček produkovaly modifikaci v Coulomb elektrostatická síla, produkovat výslednou sílu mezi dráty. Považovat všechny konfigurace za kterého Ampere zkoumal, stejně jako ti se vynořit z jevů přerušení, on byl schopný sestavit obecné prohlášení základního elektrického práva. Toto ukazovalo to obecný zákon popisovat sílu vzájemného ovlivňování dvou elektrických částeček, závisí na rychlostech příbuzného a accelerations příbuzného částeček. Coulomb elektrostatické právo tak stane se zvláštním případem Weberova obecného zákona, když částečky jsou v poměrném klidu.
 

V Webere elektrické právo, tam je rychlost příbuzného, odpovídající konstantě c v jeho rovnici, u kterého síla mezi párem elektrických částeček se stane nulou. Weber -Kohlrausch experiment, prováděl u Göttingen v 1854, byl navrhnut určit tuto hodnotu. To se nalézalo být experimentálně se rovnat, v jednotkách electrodynamic, k produktu rychlosti světla, v vacuo, s druhou odmocninou 2. Ta hodnota, stal se známý jako konstanta Webera. V elektromagnetických jednotkách, to bylo stejné s rychlostí světla. Bernhard Riemann, kdo se účastnil experimentu, brzy zapsal zjevný závěr hlubšího spojení mezi světlem a electrodynamic nebo elektromagnetické jevy. Bohužel, Weber nedokázal věnovat nějakou pozornost tohoto faktu. Nicméně, toto neočekávané spojení mezi elektřinou a optika stali se centrální vůči Jamesi Clerkovi Maxwellův velký vývoj teorie elektromagnetického pole.

Wilhelm Eduard Weber


 

Další Weberův důležitý výsledek byl vývoj systému jednotek, které vyjadřovaly elektrická pojetí v podmínkách hmoty, délku a čas. Gauss předtím dělal toto pro magnetismus. Protože síla byla vyjádřena v těchto rozměrech, on byl pak schopný najít jeho právo elektrického napětí. Princip nebyl velmi uspokojivý protože to neuchovalo energii, ale s tím Weber propagoval názor, že záležitost byla tvořena nosičů proudu držel pohromadě sílou. Weber modifikoval centrální silová pojetí, která prostoupila fyziku v jeho knize”Elektrodynamische Massenbestimmungen” (Electrodynamical měření, 1846) tím, že představuje právo síly, které bylo závislé na rychlosti a zrychlení. Weber také spojil sílu mezi atomy k jejich potenciální energie. Jeho práce inspirovala směr ta fyzika přijala druhou část století. Jednotky Gauss a Weber byl přijat u mezinárodní konference v Paříži v 1881. Jednotka magnetického toku (weber) je jmenován v jeho cti.

Wilhelm Weber a Karl Friedrich Gauss; malíř: Karl-Conrad-Friedrich Bauer


 

Jednotka Sie magnetického toku, weber (Wb), ctí německého fyzika Wilhelm Eduard Weber, jeden z časných výzkumníků magnetismu. “tok” je míra (na jednotku času) ve kterém něco prochází přes povrch kolmý k toku. Jestliže něco je magnetické pole, pak magnetický tok přes svislý povrch je produkt magnetické hustoty toku, v teslas a ploše povrchu, v čtverečných metrech. Jestliže rozlišné magnetické pole projde kolem perpendicularly přes kruhovou smyčku řídícího materiálu, variace na poli přiměje elektrický potenciál ve smyčce. Jestliže tok je měnící se u jednotné rychlosti jednoho weber za sekundu, přivozený potenciál je jeden volt. Toto znamená, že číselně tok v webers je stejný s potenciálem, ve voltech, to by bylo vytvořeno vybočením pole jednotně k nule v jedné vteřině. Jeden weber je tok přiměný v této cestě kolísáním proudu u jednotné rychlosti jednoho ampere za sekundu. Weber je velká jednotka, rovný 108 maxwells, a praktické toky jsou obvykle zlomky jednoho weber. (protože toto, když my chceme přimět elektrický potenciál v dirigentovi se měnícím se polem, zatímco my odděláme všechny elektrické generátory, transformátory a elektrické motory, my tvoříme dirigent do stovek rolí, tak sčítat malá napětí přiměná v každé smyčce měnícím se polem.)


 


Wilhelm Weberovi bratři.
Když Wilhelm Weber přišel k práci na Leipzig univerzitě, on často spolupracoval s jeho bratry Ernst a Eduard, proslulé physiologists, to bylo už v učitelském sboru. Vlastně, jeho spolupráce s bratry byla odstartována hodně dříve. Mladý Wilhelm Weber, jen 18 roků starý v té době, pomáhal při jeho bratru Ernst v průkopnických vyšetřováních na vlnění. Jejich důmyslný výzkum vyústil v publikaci v 1825”Wellenlehre, auf Experimenten gegründet”, 575-stránková monografie teorie vlny, která zahrnovala 18 ilustrací hrubého měděného plechu. Tato klasická kniha zahrnovala první podrobnou přihlášku hydrodynamic principů ke studiu krevního oběhu. V 1833 Wilhelm Weber vyšetřoval mechanismus chůze spolu s jeho bratrem Eduard.

Ernst Heinrich Weber (1795-1878), pravý, a Eduard Friedrich Wilhelm Weber (1806-1871), odešel


 

V 1849 Wilhelm Weber se vrátil k jeho poště v Göttingen a, v 1855, on a Dirichlet se stali dočasnými řediteli astronomické observatoře tam. Weber má pozdnější roky u Göttingen byl oddaný práci v electrodynamics a elektrické struktuře záležitosti. Weber vložil útočníka 1871 názor, že atomy obsahují kladné náboje, které jsou obklopené točivými záporkami a že použití elektrického potenciálu k dirigentovi způsobí záporky stěhovat se z jednoho atomu k jinému. On také poskytl podobná vysvětlení teplotního vedení a thermoelectricity.

Wilhelm Eduard Weber


 

Wilhelm Weber byl popsaný Thomasem Hirstem následujícím způsobem: “on mluví a koktá na neustále, jeden má nic dělat ale poslouchat. Někdy on směje se z žádném pozemském důvodu a jeden cítí smutný u bytí neschopného se připojit k němu.”

Wilhelm Eduard Weber


 

Wilhelm Weber přijal mnoho studijní specializace od Anglie, Francie a Německa, mezi kterého byl titul Geheimrat (člen rady záchoda) a Copley medaile královské společnosti. Mnoho z jeho rozsáhlých článků být v šesti hlasitostech Resultate aus doupě Beobachtungen des magnetischen Vereins (1837-43), editoval sám a Gauss. Dlouho nazvat přátelství a plodnou vědeckou spolupráci Webera a Gauss u Göttingen univerzita je memorována v tomto památníku.

Památník Gauss a Weber (stát) v Göttingen


 

Wilhelm Weber umřel 23. června 1891 v Göttingen kde on byl pohřben.

Tento text byl sestaven z biografií Webera dostupný v internetu:
( 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ).
Velký fragment textu v této internetové stránce pochází z: Laurence Hecht, “měl by zákon přitažlivosti být zrušen? Potlačil Electrodynamics Ampere-Gauss-Weber,” 21. staletá věda a technologie, jaro 2001, dostupný na online u http://www.21stcenturysciencetech.com/articles/spring01/Electrodynamics. html. Autorské laskavé povolení použít tento materiál je velmi oceněno.


(se aktualizoval a korigoval 29. září 2004)