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歐姆與歐姆定律的故事
歐姆是一名物理學(xué)家,下面小編為大家帶來(lái)了歐姆與歐姆定律的故事,歡迎大家閱讀,希望能夠幫助到大家。
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)了數學(xué)和物理方面的知識,并教給少年時(shí)期的歐姆,喚起了歐姆對科學(xué)的興趣。16歲時(shí)他進(jìn)入埃爾蘭根大學(xué)研究數學(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(gè)很有天分和科學(xué)抱負的人,他長(cháng)期擔任中學(xué)教師,由于缺少資料和儀器,給他的研究工作帶來(lái)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(jìn)行科學(xué)研究,自己動(dòng)手制作儀器。
歐姆對導線(xiàn)中的電流進(jìn)行了研究。他從傅立葉發(fā)現的熱傳導規律受到啟發(fā),導熱桿中兩點(diǎn)間的熱流正比于這兩點(diǎn)間的溫度差。因而歐姆認為,電流現象與此相似,猜想導線(xiàn)中兩點(diǎn)之間的電流也許正比于它們之間的某種驅動(dòng)力,即現在所稱(chēng)的電動(dòng)勢。歐姆花了很大的精力在這方面進(jìn)行研究。開(kāi)始他用伏打電堆作電源,但是因為電流不穩定,效果不好。
后來(lái)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定性。但是如何測量電流的大小,這在當時(shí)還是一個(gè)沒(méi)有解決的難題。開(kāi)始,歐姆利用電流的熱效應,用熱脹冷縮的方法來(lái)測量電流,但這種方法難以得到精確的結果。后來(lái)他把奧斯特關(guān)于電流磁效應的發(fā)現和庫侖扭秤結合起來(lái),巧妙地設計了一個(gè)電流扭秤,用一根扭絲懸掛一磁針,讓通電導線(xiàn)和磁針都沿子午線(xiàn)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(gè)水銀槽作電極,與銅線(xiàn)相連。當導線(xiàn)中通過(guò)電流時(shí),磁針的偏轉角與導線(xiàn)中的電流成正比。他將實(shí)驗結果于1826年發(fā)表。
1827年歐姆又在《電路的數學(xué)研究》一書(shū)中,把他的實(shí)驗規律總結成如下公式:S=γE。式中S表示電流;E表示電動(dòng)力,即導線(xiàn)兩端的電勢差,γ為導線(xiàn)對電流的傳導率,其倒數即為電阻。
歐姆定律發(fā)現初期,許多物理學(xué)家不能正確理解和評價(jià)這一發(fā)現,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(huì )授予他最高榮譽(yù)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(zhù)作里還證明了:電阻與導體的長(cháng)度成正比,與導體的橫截面積和傳導性成反比;在穩定電流的情況下,電荷不僅在導體的表面上,而且在導體的整個(gè)截面上運動(dòng)。
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。