部分電路歐姆定律(編輯修改稿)
2025-08-28 14:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定律在我們今天看來(lái)很簡(jiǎn)單，然而它的發(fā)現(xiàn)過(guò)程卻并非如一般人想象的那么簡(jiǎn)單。歐姆為此付出了十分艱巨的勞動(dòng)。在那個(gè)年代，人們對(duì)電流強(qiáng)度、 電壓 、電阻等概念都還不大清楚，特別是電阻的概念還沒(méi)有，當(dāng)然也就根本談不上對(duì)它們進(jìn)行精確測(cè)量了；況且歐姆本人在他的研究過(guò)程中，也幾乎沒(méi)有機(jī)會(huì)跟他那個(gè)時(shí)代的物理學(xué)家進(jìn)行接觸，他的這一發(fā)現(xiàn)是獨(dú)立進(jìn)行的。歐姆獨(dú)創(chuàng)地運(yùn)用庫(kù)侖的方法制造了電流扭力秤，用來(lái)測(cè)量電流強(qiáng)度，引入和定義了電動(dòng)勢(shì)、電流強(qiáng)度和電阻的精確概念。歐姆對(duì)導(dǎo)線中的電流進(jìn)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(diǎn)間的熱流正比于這兩點(diǎn)間的溫度差。因而歐姆認(rèn)為，電流現(xiàn)象與此相似，猜想導(dǎo)線中兩點(diǎn)之間的電流也許正比于它們之間的某種驅(qū)動(dòng)力，即現(xiàn)在所稱的電動(dòng)勢(shì)。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?yàn)殡娏鞑环€(wěn)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(wěn)定性。但是如何測(cè)量電流的大小，這在當(dāng)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(yīng) ，用 熱脹冷縮 的方法來(lái)測(cè)量電流，但這種方法難以得到精確的結(jié)果。后來(lái)他把奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和 庫(kù)侖 扭秤結(jié)合起來(lái)，巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)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(gè)水銀槽作 電極 ，與銅線相連。當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)電流時(shí)，磁針的偏轉(zhuǎn)角與導(dǎo)線中的電流成正比。他將實(shí)驗(yàn)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(shū)中，把他的實(shí)驗(yàn)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(dòng)力，即導(dǎo)線 兩端 的電勢(shì)差，γ為導(dǎo)線對(duì)電流的傳導(dǎo)率，其倒數(shù)即為電阻。 ?歐姆在自己的許多著作里還證明了： 電阻 與導(dǎo)體的 長(zhǎng)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(gè)截面上運(yùn)動(dòng)。 ? 歐姆定律及其公式的發(fā)現(xiàn)，給電學(xué)的計(jì)算，帶來(lái)了很大的方便。人們?yōu)榧o(jì)念他，將電阻的單位定為歐姆，簡(jiǎn)稱 “ 歐 ” ，符號(hào)為 Ω。 喬治 西蒙 歐姆 趣聞?shì)W事 ? 靈巧的手藝是從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(gè)技術(shù)熟練的 鎖匠 ，還愛(ài)好數(shù)學(xué)和哲學(xué)。父親對(duì)他的技術(shù)啟蒙，使歐姆養(yǎng)成了動(dòng)手的好 習(xí)慣 ，他心靈手巧，做什么都像樣。物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，如果只會(huì)動(dòng)腦不會(huì)動(dòng)手，那么就好像是用一條腿走路，走不快也走不遠(yuǎn)。歐姆要不是有這一手好手藝，木工、車工、鉗工樣樣都能來(lái)一手，那么他是不可能獲得如此成就的。 ? 在進(jìn)行了電流隨電壓變化的實(shí)驗(yàn)中，正是歐姆巧妙地利用電流的 磁效應(yīng) ，自己動(dòng)手制成了電流扭秤，用它來(lái)測(cè)量電流強(qiáng)度，才取得了較精確的結(jié)果。 ? 烏云和塵埃遮不住科學(xué)真理之光 ? 1827年，歐姆發(fā)表 《 伽伐尼電路的數(shù)學(xué)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(huì)受到 學(xué)術(shù) 界的承認(rèn)也會(huì)請(qǐng)他去教課?？墒撬脲e(cuò)了。書(shū)的出版招來(lái)不少諷刺和詆毀，大學(xué)教授們看不起他這個(gè) 中學(xué) 教師。德國(guó)人鮑爾攻擊他說(shuō)： “ 以虔誠(chéng)的眼光看待 世界 的人不要去讀這本書(shū)，因?yàn)樗內(nèi)皇遣豢芍眯诺钠垓_，它的唯一目的是要褻瀆自然的 尊嚴(yán) 。 ” 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)?lái)了巨大的痛苦，我真抱怨它生不逢時(shí)，因?yàn)樯罹?朝廷 的人學(xué)識(shí)淺薄，他們不能理解它的母親的真實(shí)感情。 ” ? 當(dāng)然也有不少人為歐姆抱不平，發(fā)表歐姆論文的 《 化學(xué)和物理
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