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wanggq

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发表于：2012-08-02 15:39:30

楼主

　　乔治·西蒙·欧姆是德国物理学家，生于1787年。以他名字命名的电流定律发表于1826年。为纪念其重要贡献，人们将其名字作为电阻的单位。

乔治·西蒙·欧姆

　　毕业院校：　　　　　　　　　埃尔兰根大学

　　信仰：　　　　　　　　　　　唯物主义

　　主要成就：　　　　　　　　　发现欧姆定律

　　代表作品：　　　　　　　　　《金属导电定律的测定》，《动电电路的数学研究》

　　最终职称：　　　　　　　　　慕尼黑大学物理教授

　　获奖情况：　　　　　　　　　英国皇家学会科普利奖章

　　荣誉称号：　　　　　　　　　巴伐利亚科学院院士

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wanggq

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发表于：2012-08-02 16:11:47

1楼

　　欧姆的父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆。唤起了欧姆对科学的兴趣。然而欧姆的成就对我们后人的意义是非常远大的。16岁时欧姆进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途辍学，到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。

　　欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电池堆作电源，但是因为伏打电池很易极化，电流不稳定，效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。当导线中通过电流时，磁针的偏转角就必定与导线中的电流成正比。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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发表于：2012-08-02 16:18:59

2楼

　　实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了如下的等式：

　　X=a/(b+x)　　（1）

　　式中X为磁效应强度，即表示电流的大小；a是与激发力(即温度差)有关的常数，即我们现在所称的“电动势”；x表示导线的长度，b是与电路其余部分的电阻有关的常数，b+x 实际上表示电路的总电阻。这个结果于1826年发表。

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发表于：2012-08-02 16:54:07

3楼

　　1827年欧姆又在《动电电路的数学研究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式：

　　S = yE　（2）

　　式中S表示电流；E表示电动力，即导线两端的电势差，y为导线对电流的传导率，其倒数即为电阻。

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发表于：2012-08-02 17:06:27

4楼

　　欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，且欧姆的这一伟大发现还遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，研究所得的结论被人曲解，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金质奖章，才引起德国科学界的重视。

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发表于：2012-08-02 17:10:16

5楼

　　欧姆在自己的许多著作里还证明了：电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积和传导性成反比；在稳定电流的情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面上运动。

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发表于：2012-08-02 21:07:49

6楼

　　真理之光终究是会放射出来的。说来也凑巧，1831年有位叫波利特的科学家发表了一篇论文，得到的是与欧姆同样的结果。这才引起科学界对欧姆的重新注意。

　　1841年，英国皇家学会授予欧姆科普利金质奖章，并且宣称欧姆定律是“在精密实验领域中最突出的发现”。欧姆得到了应有的荣誉。

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发表于：2012-08-03 13:51:53

7楼

　在1841年之前，欧姆定律之所以被有些人怀疑和诋毁，是因为有些人学识浅薄，在还没有弄懂欧姆定律的真实内涵的情况下又倚老卖老，居高临下的看待欧姆的研究结论。

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发表于：2012-08-03 14:32:38

8楼

　　幸好在欧洲有的是（真资格）大师级学者！他们能够识得欧姆定律这块瑰宝！

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发表于：2012-08-03 14:41:32

9楼

　　我们现在的物理实验课中，常用安培计和伏特计做验证“欧姆定律”的实验，即用安培计测量通过某一电阻R中的电流，用伏特计测量这一电阻两端的电压。但是，这在原理上犯了一个错误，即所用测量仪器本身就是根据欧姆定律的基本规律制作的。在安培计中使用了并联元件电流分流的原理，在伏特计中，使用了串联元件电阻分压的原理，二者都是欧姆定律的推论。用根据这一需要证明的定律所表达的规律而制作的仪器去研究这一规律本身，岂不是逻辑混乱吗？

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发表于：2012-08-03 14:53:58

10楼

　　我们看看当年欧姆是怎样从实验上发现、确定这一规律的。

　　在欧姆的那个时代，测量仪器的精度远不及现在，他所需解决的问题也比现在困难得多。研究电流定律，他需要选择一种稳定的电源，一种测量电流的仪器，并需找出一种比较电阻大小的方法。欧姆起初用伏打电池作为电源，由于当时技术水平的限制，伏打电池很易极化，因而工作很不稳定。后来欧姆接受别人的建议改用温差电池作电源，解决了电源稳定的问题。

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发表于：2012-08-03 14:59:49

11楼

　　欧姆这样叙述他的电源装置：“一块铋铸成矩形曲臂形状，其长臂的长度为英寸，短臂ab，每边长英寸。全部9勒恩^*宽，4勒恩厚。在每一短臂上用两个螺丝固定住两根铜条abcd和，各宽9勒恩，厚1勒恩，两条共长28英寸。把它们弯成一定形状，其自由端浸入盛放在两个杯子 m 和 m’中的水银里”（图1）。

　　　*　注：勒恩　　line 英制的长度单位，为英寸。

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发表于：2012-08-03 15:10:43

12楼

　　欧姆把这个铋-铜组成的温差电池的一端放在沸腾的开水里，另一端放在冰水（冰和水混和）里。两个盛放水银的杯子——水银槽就是这个温差电池的两个电极，外电路就接在这两个水银槽中。

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发表于：2012-08-03 15:14:42

13楼

　　有了电源，还需要有测量电流强度的装置。欧姆采用扭秤来测量电流所产生的磁场对磁针的作用力矩，以此确定电流的强度。将磁针的中点用金属丝悬挂起来，使磁针平行地位于通电导线的上方，电流的磁场使磁针偏转。若将金属丝扭转，可以重新使磁针返回原来的位置。因为在磁针处，直导线中电流所产生的磁场强度正比于导线中的电流强度，它对磁针的作用力矩等于磁针处的磁场强度与磁针的磁矩的乘积，所以扭秤中金属丝的扭转角的大小，能够相对地比较不同的电流强度。欧姆的电流扭秤的结构可从（11楼所贴之）图1的上半部看出。

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发表于：2012-08-03 15:18:53

14楼

　　建立了这个实验仪器之后欧姆选择了一组截面积相同而长度不同的铜导线作为外电路，进行实验。

　　欧姆写道：

　　“我准备了8根不同的导体，以后我称为1、2、……8号，其长度分别为 2、4、6、10、 18、34、66、130 英寸，厚度为7/8勒恩，都是从同一扁铜线上切下来的。在水沸腾半小时后，先后把这些导线引入电路。每组实验约3~4小时，在两组实验之间约停1小时，把预热过的水注入，它很快就沸腾了。然后把导线按相反次序重新引入电路。这样我取得下列数据。”