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      1. 歐姆的故事

        時間:2020-12-06 11:21:20 名人故事 我要投稿

        關于歐姆的故事

          喬治·西蒙·歐姆(Georg Simon Ohm,1787年3月16日——1854年7月7日),德國物理學家。下面是YJBYS小編整理的關于歐姆的故事,歡迎閱讀。

        關于歐姆的故事

          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。父親自學了數學和物理方面的知識,并教給少年時期的歐姆,喚起了歐姆對科學的興趣。16歲時他進入埃爾蘭根大學研究數學、物理與哲學,由于經濟困難,中途綴學,到1813年才完成博士學業。歐姆是一個很有天分和科學抱負的人,他長期擔任中學教師,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境中始終堅持不懈地進行科學研究,自己動手制作儀器。

          歐姆對導線中的電流進行了研究。他從傅立葉發現的熱傳導規律受到啟發,導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,電流現象與此相似,猜想導線中兩點之間的電流也許正比于它們之間的某種驅動力,即現在所稱的電動勢。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,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果。后來他把奧斯特關于電流磁效應的發現和庫侖扭秤結合起來,巧妙地設計了一個電流扭秤,用一根扭絲懸掛一磁針,讓通電導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。當導線中通過電流時,磁針的偏轉角與導線中的電流成正比。他將實驗結果于1826年發表。

          1827年歐姆又在《電路的數學研究》一書中,把他的實驗規律總結成如下公式:S=γE。式中S表示電流;E表示電動力,即導線兩端的電勢差,γ為導線對電流的傳導率,其倒數即為電阻。

          歐姆定律發現初期,許多物理學家不能正確理解和評價這一發現,并遭到懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視,經濟極其困難,使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學會授予他最高榮譽的科普利金牌,才引起德國科學界的重視。

          歐姆在自己的許多著作里還證明了:電阻與導體的長度成正比,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,而且在導體的整個截面上運動。

          人們為紀念他,將測量電阻的物理量單位以歐姆的姓氏命名。

          大學生活

          1805年,16歲的歐姆進入埃爾朗根大學學習數學、物理和哲學。他并沒有把精力放在學習上,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的一所學校取得了數學教師的職務。

          16歲時他進入埃爾朗根大學研究數學、物理與哲學,由于經濟困難,中途輟學,到1813年才完成博士學業。歐姆長期擔任中學教師,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境中始終堅持不懈地進行科學研究,自己動手制作儀器。

          歐姆對導線中的電流進行了研究。他從傅立葉發現的熱傳導規律受到啟發,導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,電流現象與此相似,猜想導線中兩點之間的電流也許正比于它們之間的某種驅動力,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,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果。后來他把奧斯特關于電流磁效應的發現和庫侖扭秤結合起來,巧妙地設計了一個電流扭秤,用一根扭絲懸掛一磁針,讓通電導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。當導線中通過電流時,磁針的偏轉角與導線中的電流成正比。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為磁效應強度,即電流的大小;a是與激發力(即溫度差)有關的常數,即電動勢;x表示導線的長度,b是與電路其余部分的電阻有關的常數,b+x實際上表示電路的總電阻。這個結果于1826年發表。1827年歐姆又在《動電電路的數學研究》一書中,把他的實驗規律總結成如下公式:

          S=γE。

          式中S表示電流;E表示電動力,即導線兩端的電勢差,γ為導線對電流的傳導率,其倒數即為電阻。

          歐姆定律發現初期,許多物理學家不能正確理解和評價這一發現,并遭到懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視,經濟極其困難,使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學會授予他最高榮譽的科普利金牌,才引起德國科學界的重視。

          歐姆在自己的許多著作里還證明了:電阻與導體的長度成正比,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,而且在導體的整個截面上運動。

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