部分電路歐姆定律(編輯修改稿)
2025-08-28 14:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 定律在我們今天看來很簡單，然而它的發(fā)現(xiàn)過程卻并非如一般人想象的那么簡單。歐姆為此付出了十分艱巨的勞動。在那個年代，人們對電流強度、 電壓 、電阻等概念都還不大清楚，特別是電阻的概念還沒有，當然也就根本談不上對它們進行精確測量了；況且歐姆本人在他的研究過程中，也幾乎沒有機會跟他那個時代的物理學家進行接觸，他的這一發(fā)現(xiàn)是獨立進行的。歐姆獨創(chuàng)地運用庫侖的方法制造了電流扭力秤，用來測量電流強度，引入和定義了電動勢、電流強度和電阻的精確概念。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 ，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。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。 ? 歐姆定律及其公式的發(fā)現(xiàn)，給電學的計算，帶來了很大的方便。人們?yōu)榧o念他，將電阻的單位定為歐姆，簡稱 “ 歐 ” ，符號為 Ω。 喬治 西蒙 歐姆 趣聞軼事 ? 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 ，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。 ? 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?，我真抱怨它生不逢時，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
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