冲破乌云,真理之光

冲破乌云，真理之光

“他是大学里的特困生，当过家教，连发表的第一篇论文都是错误的，最终却成为电路理论的奠基者之一”，他就是欧姆。今天呢，我们来聊一聊电路理论的奠基者-欧姆。

欧姆全名乔治·西蒙·欧姆，1787年出生于德国，是德国著名的物理学家，他最为突出的贡献在于，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律。

事实上，欧姆定律被人们所接受和认可并不是一帆风顺的。那么，欧姆在发现欧姆定律并获得认可的过程中到底遇到了什么样的麻烦？他是如何克服的？

让我们拂去历史的尘埃，一起去探寻欧姆发现欧姆定律的曲折过程。

奥斯特发现电流磁效应之后，欧姆便开始了导线中电流应遵循规律的研究。他受到热流规律的启发，推想导线中两点之间的电流大小或许正比于这两点之间的某种驱动力。

欧姆当时把这种未知的驱动力称作“验电力”，也就是现在所说的电势差或电压。在这个设想基础上，欧姆作了一系列实验，当然实验也遇到了不少困难。

欧姆最初遇到的是电源问题。起初，欧姆采用伏打电堆作为电源，但效果不理想。后来，他采用刚发明不久的温差电池作电源，才获得了稳定的电流。

第二个困难是电流大小的测量问题。欧姆原来利用电流的热效应，通过热胀冷缩的方法来测量电流的大小，但是测量结果不够准确，为了提高测量性能，他自己动手设计了一个电流扭秤，才有效解决了这个问题。

1825 年5 月，欧姆在他的第一篇科学论文中，发表了电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系，是有关伽伐尼电路的论文，但其中的公式是错误的。1826 年 4 月欧姆更正了这个错误，得出了有名的欧姆定律。

欧姆定律内容可简述为：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。在我们大学里电路理论的教材中，使用欧姆定律的表达形式较为简洁，对于线性电阻，其两端的电压与电流成正比。

事实上，欧姆定律的应用领域非常广泛。在电机工程学和电子工程学中，欧姆定律妙用无穷，处处开花结果，这是因为欧姆定律能够在宏观层次，表达出电压与电流之间的关系。在物理学中，对于物质微观层次电性质的研究，也会使用到欧姆定律。但是，在气体导电和半导体元件等中，欧姆定律将不适用。

上面和同学们简要回顾了欧姆发现欧姆定律的过程，下面和同学们一起分享两个关于欧姆发现欧姆定律及定律被认可所经历的故事，希望对同学们也能有所启发。

第一则，灵巧的手艺是从事科学实验之本

物理是一门实验学科，如果只会动脑不会动手，那么就好像是用一条腿走路，走不快也走不远。欧姆的家境十分困难，但他从小却受到了良好的熏陶。父亲除了是一个技术熟练的锁匠之外，还是一个数学和哲学的爱好者。父亲对他的技术启蒙，使他养成了动手的好习惯，他心灵手巧，做什么都十分像样。欧姆要不是有这一手好手艺，木工、车工、钳工样样都能来一手，那么他也不可能获得如此成就。比如，在进行电流随电压变化的实验中，正是欧姆巧妙地利用电流的磁效应，自己动手制成了一个电流扭秤，用它来测量电流强度，才取得了较精确的结果。在欧姆设计电流扭力秤之后，便产生了这么一句被广为流传的佳话：灵巧的手艺是从事科学实验之本。

这也体现了动手能力对实验科学的重要性。所以，我们大学期间还是需要多多培养自己的动手能力的！

第二则欧姆轶闻貌似有些匪夷所思。乌云和尘埃遮不住科学真理之光

1826年，欧姆发表了欧姆定律，他满以为研究成果一定会受到学术界的承认。然而，天不遂人愿，论文的出版却招来不少讽刺和诋毁。科学界不承认欧姆的科学发现。许多人对他还抱有成见，甚至认为定律太简单，不足为信。这一切使欧姆感到万分痛苦和失望。

当然也有不少人为欧姆抱不平，发表欧姆论文的主编施韦格（也是电流计发明者）写信给欧姆说：“请您相信，在乌云和尘埃后面的真理之光，最终会透射出来，并含笑驱散它们。”

是的，真理之光终究会放射出来的。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。同时，随着研究电路工作的进展，人们也逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人也名声大噪，迎来了人生的转折点。

欧姆定律的发现，给电学的计算，带来了极大的便利，在电学史上可以称得上是具有里程碑意义的。

为了纪念欧姆对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，使人们每当使用这个术语时，总会想起这位勤奋顽强、卓有才能的伟大物理学家。

今天，我们就讲到这里！期待与同学们的下次相约！