關(guān)于歐姆的故事
喬治·西蒙·歐姆(Georg Simon Ohm,1787年3月16日——1854年7月7日),德國物理學(xué)家。下面是YJBYS小編整理的關(guān)于歐姆的故事,歡迎閱讀。
歐姆與歐姆定律的故事
喬治·西蒙·歐姆生于德國埃爾蘭根城,父親是鎖匠。父親自學(xué)了數(shù)學(xué)和物理方面的知識,并教給少年時期的歐姆,喚起了歐姆對科學(xué)的興趣。16歲時他進入埃爾蘭根大學(xué)研究數(shù)學(xué)、物理與哲學(xué),由于經(jīng)濟困難,中途綴學(xué),到1813年才完成博士學(xué)業(yè)。歐姆是一個很有天分和科學(xué)抱負的人,他長期擔(dān)任中學(xué)教師,由于缺少資料和儀器,給他的研究工作帶來不少困難,但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學(xué)研究,自己動手制作儀器。
歐姆對導(dǎo)線中的電流進行了研究。他從傅立葉發(fā)現(xiàn)的熱傳導(dǎo)規(guī)律受到啟發(fā),導(dǎo)熱桿中兩點間的熱流正比于這兩點間的溫度差。因而歐姆認為,電流現(xiàn)象與此相似,猜想導(dǎo)線中兩點之間的電流也許正比于它們之間的某種驅(qū)動力,即現(xiàn)在所稱的電動勢。歐姆花了很大的精力在這方面進行研究。開始他用伏打電堆作電源,但是因為電流不穩(wěn)定,效果不好。
后來他接受別人的建議改用溫差電池作電源,從而保證了電流的穩(wěn)定性。但是如何測量電流的大小,這在當時還是一個沒有解決的難題。開始,歐姆利用電流的熱效應(yīng),用熱脹冷縮的方法來測量電流,但這種方法難以得到精確的結(jié)果。后來他把奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和庫侖扭秤結(jié)合起來,巧妙地設(shè)計了一個電流扭秤,用一根扭絲懸掛一磁針,讓通電導(dǎo)線和磁針都沿子午線方向平行放置;再用鉍和銅溫差電池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用兩個水銀槽作電極,與銅線相連。當導(dǎo)線中通過電流時,磁針的偏轉(zhuǎn)角與導(dǎo)線中的電流成正比。他將實驗結(jié)果于1826年發(fā)表。
1827年歐姆又在《電路的數(shù)學(xué)研究》一書中,把他的實驗規(guī)律總結(jié)成如下公式:S=γE。式中S表示電流;E表示電動力,即導(dǎo)線兩端的電勢差,γ為導(dǎo)線對電流的傳導(dǎo)率,其倒數(shù)即為電阻。
歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期,許多物理學(xué)家不能正確理解和評價這一發(fā)現(xiàn),并遭到懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視,經(jīng)濟極其困難,使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學(xué)會授予他最高榮譽的科普利金牌,才引起德國科學(xué)界的重視。
歐姆在自己的許多著作里還證明了:電阻與導(dǎo)體的長度成正比,與導(dǎo)體的橫截面積和傳導(dǎo)性成反比;在穩(wěn)定電流的情況下,電荷不僅在導(dǎo)體的表面上,而且在導(dǎo)體的整個截面上運動。
人們?yōu)榧o念他,將測量電阻的物理量單位以歐姆的姓氏命名。
大學(xué)生活
1805年,16歲的歐姆進入埃爾朗根大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理和哲學(xué)。他并沒有把精力放在學(xué)習(xí)上,而是在跳舞、滑冰和臺球上花費了大把的時間。歐姆的父親對于歐姆如此浪費受教育的機會,而感到非常憤怒,于是把歐姆送到了瑞士。
1806年9月,歐姆在Gottstadtbei Nydau的一所學(xué)校取得了數(shù)學(xué)教師的職務(wù)。
16歲時他進入埃爾朗根大學(xué)研究數(shù)學(xué)、物理與哲學(xué),由于經(jīng)濟困難,中途輟學(xué),到1813年才完成博士學(xué)業(yè)。歐姆長期擔(dān)任中學(xué)教師,由于缺少資料和儀器,給他的研究工作帶來不少困難,但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學(xué)研究,自己動手制作儀器。
歐姆對導(dǎo)線中的電流進行了研究。他從傅立葉發(fā)現(xiàn)的熱傳導(dǎo)規(guī)律受到啟發(fā),導(dǎo)熱桿中兩點間的熱流正比于這兩點間的溫度差。因而歐姆認為,電流現(xiàn)象與此相似,猜想導(dǎo)線中兩點之間的電流也許正比于它們之間的某種驅(qū)動力,即所稱的電動勢。歐姆花了很大的`精力在這方面進行研究。開始他用伏打電堆作電源,但是因為電流不穩(wěn)定,效果不好。后來他接受別人的建議改用溫差電池作電源,從而保證了電流的穩(wěn)定性。但是如何測量電流的大小,這在當時還是一個沒有解決的難題。開始,歐姆利用電流的熱效應(yīng),用熱脹冷縮的方法來測量電流,但這種方法難以得到精確的結(jié)果。后來他把奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和庫侖扭秤結(jié)合起來,巧妙地設(shè)計了一個電流扭秤,用一根扭絲懸掛一磁針,讓通電導(dǎo)線和磁針都沿子午線方向平行放置;再用鉍和銅溫差電池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用兩個水銀槽作電極,與銅線相連。當導(dǎo)線中通過電流時,磁針的偏轉(zhuǎn)角與導(dǎo)線中的電流成正比。實驗中他用粗細相同、長度不同的八根銅導(dǎo)線進行了測量,得出了如下的等式:
X=a/(b+x)
式中X為磁效應(yīng)強度,即電流的大小;a是與激發(fā)力(即溫度差)有關(guān)的常數(shù),即電動勢;x表示導(dǎo)線的長度,b是與電路其余部分的電阻有關(guān)的常數(shù),b+x實際上表示電路的總電阻。這個結(jié)果于1826年發(fā)表。1827年歐姆又在《動電電路的數(shù)學(xué)研究》一書中,把他的實驗規(guī)律總結(jié)成如下公式:
S=γE。
式中S表示電流;E表示電動力,即導(dǎo)線兩端的電勢差,γ為導(dǎo)線對電流的傳導(dǎo)率,其倒數(shù)即為電阻。
歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期,許多物理學(xué)家不能正確理解和評價這一發(fā)現(xiàn),并遭到懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視,經(jīng)濟極其困難,使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學(xué)會授予他最高榮譽的科普利金牌,才引起德國科學(xué)界的重視。
歐姆在自己的許多著作里還證明了:電阻與導(dǎo)體的長度成正比,與導(dǎo)體的橫截面積和傳導(dǎo)性成反比;在穩(wěn)定電流的情況下,電荷不僅在導(dǎo)體的表面上,而且在導(dǎo)體的整個截面上運動。
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