喬治·西蒙·歐姆
歐 姆
喬治·西蒙·歐姆(Georg Simon Ohm，1787—1845)1787年3月16日生于德國 埃爾蘭根城，父親是鎖匠。父親自學了數(shù)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(shù)學、物理與哲學，由于經(jīng)濟困難，中途輟學，到1813年才完成博士學業(yè)。歐姆是一個很有天才和科學抱負的人，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(huán)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(fā)現(xiàn)的熱傳導規(guī)律受到啟發(fā)，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(xiàn)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(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(zhuǎn)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(yīng)強度，即電流的大��；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)學研究》一書中，把他的實驗規(guī)律總結(jié)成如下公式：
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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(shù)即為電阻。
歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期，許多物理學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(wěn)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。
趣聞軼事
1、靈巧的手藝是從事科學實驗之本
歐姆的家境十分困難，但從小受到良好的重陶，父親是個技術(shù)熟練的鎖匠，還愛好數(shù)學和哲學。父親對他的技術(shù)啟蒙，使歐姆養(yǎng)成了動手的好習慣，他心靈手巧，做什么都像樣。物理是一門實驗學科，如果只會動腦不會動手，那么就好像是用一條腿走路，走不快也走不遠。歐姆要不是有這一手好手藝，木工、車工、鉗工樣樣都能來一手，那么他是不可能獲得如此成就的。
在進行了電流隨電壓變化的實驗中，正是歐姆巧妙地利用電流的磁效應(yīng)，自己動手制成了電流扭秤，用它來測量電流強度，才取得了較精確的結(jié)果。
2、烏云和塵埃遮不住科學真理之光
1827年，歐姆發(fā)表《伽伐尼電路的數(shù)學論述》，從理論上論證了歐姆定律，歐姆滿以為研究成果一定會受到學術(shù)界的承認也會請他去教課�？墒撬脲e了。書的出版招來不少諷刺和詆毀，大學教授們看不起他這個中學教師。德國人鮑爾攻擊他說：“以虔誠的眼光看待世界的人不要去讀這本書，因為它純?nèi)皇遣豢芍眯诺钠垓_，它的唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴。”這一切使歐姆十分傷心，他在給朋友的信中寫道：“伽伐尼電路的誕生已經(jīng)給我?guī)砹司薮蟮耐纯啵艺姹г顾环陼r，因為深居朝廷的人學識淺薄，他們不能理解它的母親的真實感情�！�
當然也有不少人為歐姆抱不平，發(fā)表歐姆論文的《化學和物理雜志》主編施韋格（即電流計發(fā)明者）寫信給歐姆說：“請您相信，在烏云和塵埃后面的真理之光最終會透射出來，并含笑驅(qū)散它們�！睔W姆辭去了在科隆的職務(wù)，又去當了幾年私人教師，直到七、八年之后，隨著研究電路工作的進展，人們逐漸認識到歐姆定律的重要性，歐姆本人的聲譽也大大提高。1841年英國皇家學會授予他科普利獎?wù)拢?842年被聘為國外會員，1845年被接納為巴伐利亞科學院院士。為紀念他，電阻的單位“歐姆”，以他的姓氏命名。
