バーロウの法則

バーローの法則は、電線の電気伝導能力を説明するためにピーター・バーローが1825年に提唱した誤った物理法則です。^[1]^{[2]それによれば、}電線を通過する電気の効果の強さは、電線の長さの平方根に反比例し、断面積の平方根に比例します。現代の用語では、

I\propto {\sqrt {\frac {A}{L}}},

ここで、Iは電流、Aは電線の断面積、Lは電線の長さです。バーローは、円筒形の電線の直径dに基づいて法則を定式化しました。Aはdの2乗に比例するため、円筒形の電線の場合、法則は次のようになります。^[2] $I\propto d/{\sqrt {L}}$

バーロウは長距離電信が可能かどうかを決定する目的で実験を行い、それが不可能であることを証明したと信じていました。^[1]バーロウの法則の発表により、電信の研究は数年間遅れましたが、1831年にジョセフ・ヘンリーとフィリップ・テン・アイクが、大きな電池を使って電磁石を作動させる1,060フィートの回路を製作しました。^[3]バーロウは、電流の強さが電気張力（つまり電圧）に依存するかどうかは調査しませんでした。彼はこれを一定に保とうとしましたが、多少の変動があることを認めました。バーロウは正しい法則を見つけたかどうか完全に確信していたわけではなく、「矛盾が大きすぎて、それが問題の法則であると自信を持って言うことはできません」と書いています。^[1]

1827年、ゲオルク・オームは、電流は電線の長さの平方根ではなく、長さに反比例するという別の法則を発表しました。

I\propto {\frac {1}{c+L/A}},

ここで、は回路の設定に依存する定数です。現在ではオームの法則が正しい法則であり、バーローの法則は誤りであると考えられています。 $c$

バーロウが提案した法則は、測定が不十分だったために誤りだったわけではなく、実際、バーロウの注意深い測定結果と非常によく一致している。ハインリッヒ・レンツは、オームは「回路のあらゆる伝導抵抗」を考慮に入れたが、バーロウはそうではないと指摘した。^{[4]オームは、現在では電池の}内部抵抗と呼ばれるものを表す用語を明示的に含めていた。バーロウはこの用語を持たず、代わりにべき乗法則で結果を近似した。現代の用法では、オームの法則がこの用語を明示的に使用することはめったにないが、それでも回路内の電流を完全に理解するには、この法則を認識しておく必要がある。^[5]

参考文献

^ abc バーロウ、ピーター (1825)。「導体ワイヤの長さと寸法に依存する電磁気作用の法則と、電気現象が単一流体の伝導によるものか複合流体の伝導によるものかという疑問について」。エディンバラ哲学ジャーナル。12 : 105–113。
^ ab Aligny, Henry Ferdinand Quarré; Alfred Huet; F. Geyler; C. Lepainteur (1870)。鉱業および鉱石の機械的処理に関する報告書。アメリカ合衆国政府印刷局。pp. 9–10。Barlowの法則は、「伝導率は長さの平方根に反比例し、電線の直径またはその断面積の平方根に正比例する」というものでした。
^ シファー、マイケル (2008)。権力闘争：科学的権威とエジソン以前の実用的な電気の創造。MITプレス。pp. 43–45。ISBN 978-0-262-19582-9バーロウの法則は、電磁電信機の構築を検討していた人にとっては、壊滅的な意味合いを持っていました。長距離伝送では、電流は検出不可能です。実際、バーロウは「わずか 200 フィートの電線で、この計画が実行不可能であることがすぐにわかるほどの明らかな減少が見つかりました」と報告しています。
^ Lenz, E. (1837)。「長さと直径が異なる電線の電気伝導力の法則について」。Taylor, Richard (編)。科学メモワール、外国科学アカデミー紀要および外国雑誌から抜粋。第 1 巻。ロンドン: Richard and John E. Taylor。pp. 311–324。
- Lenz, E. (1835)からの転載。サンクトペテルブルク帝国科学アカデミーの思い出。シシエーム・シリーズ。1 .{{cite journal}}: CS1 maint: 無題の定期刊行物 (リンク)
^ Kipnis, Nahum (2009年4月). 「教室での物理学の法則：オームの法則の場合」. Science & Education . 18 (3–4): 349–382. Bibcode :2009Sc&Ed..18..349K. doi :10.1007/s11191-008-9142-x. S2CID 120845813.

[Barlow-1] バーロウ、ピーター (1825)。「導体ワイヤの長さと寸法に依存する電磁気作用の法則と、電気現象が単一流体の伝導によるものか複合流体の伝導によるものかという疑問について」。エディンバラ哲学ジャーナル。12 : 105–113。

[Mining-2] Aligny, Henry Ferdinand Quarré; Alfred Huet; F. Geyler; C. Lepainteur (1870)。鉱業および鉱石の機械的処理に関する報告書。アメリカ合衆国政府印刷局。pp. 9–10。Barlowの法則は、「伝導率は長さの平方根に反比例し、電線の直径またはその断面積の平方根に正比例する」というものでした。

[Schiffer-3] シファー、マイケル (2008)。権力闘争：科学的権威とエジソン以前の実用的な電気の創造。MITプレス。pp. 43–45。ISBN 978-0-262-19582-9バーロウの法則は、電磁電信機の構築を検討していた人にとっては、壊滅的な意味合いを持っていました。長距離伝送では、電流は検出不可能です。実際、バーロウは「わずか 200 フィートの電線で、この計画が実行不可能であることがすぐにわかるほどの明らかな減少が見つかりました」と報告しています。

[Lenz-4] Lenz, E. (1837)。「長さと直径が異なる電線の電気伝導力の法則について」。Taylor, Richard (編)。科学メモワール、外国科学アカデミー紀要および外国雑誌から抜粋。第 1 巻。ロンドン: Richard and John E. Taylor。pp. 311–324。
Lenz, E. (1835)からの転載。サンクトペテルブルク帝国科学アカデミーの思い出。シシエーム・シリーズ。1 .{{cite journal}}: CS1 maint: 無題の定期刊行物 (リンク)

[5] Lenz, E. (1835)からの転載。サンクトペテルブルク帝国科学アカデミーの思い出。シシエーム・シリーズ。1 .{{cite journal}}: CS1 maint: 無題の定期刊行物 (リンク)

[Kipnis-5] Kipnis, Nahum (2009年4月). 「教室での物理学の法則：オームの法則の場合」. Science & Education . 18 (3–4): 349–382. Bibcode :2009Sc&Ed..18..349K. doi :10.1007/s11191-008-9142-x. S2CID 120845813.