Полезные статьи

Закон георга ома

Два закона Георга Симона Ома

Занимаясь математикой и физикой с сыном, немецкий столяр и самоучка Иоганн Ом мечтал, что мальчик добьется в жизни успеха. Его мечты сбылись: Георг Ом стал прославленным физиком, исследователем и экспериментатором.

Георг Симон Ом появился на свет 16 марта 1789 года в протестантской семье в баварском городе Эрланген. Его отец Иоганн Вольфанг был слесарем, а мать Мария Елизавета, урожденная Бек, — дочерью местного портного. Она родила семерых детей, но выжили из них лишь Георг, его младший брат Мартин (в будущем известный математик) и их сестра Елизавета Барбара. Мать умерла при очередных родах, когда Георгу исполнилось десять.

Иоганн Ом не получил формального образования, но много читал и занимался самостоятельно, поэтому смог обучать своих сыновей математике, физике, химии и философии. К одиннадцати годам Георг уже был способен поступить в гимназию, где он провел около четырех лет. Надо отметить, что обучение там и последующее короткое (всего три семестра) пребывание в эрлангенском университете дало ему намного меньше, чем занятия с отцом. Возможно, поэтому Георг больше времени уделял бильярду, танцам, бегу на коньках, чем учебе.

Обеспокоенный тем, что сын напрасно теряет время, Иоганн Ом отправил его в Швейцарию, где в 1806 году тот занял должность учителя математики в Готштадте.

Спустя три года у Георга возникла мысль продолжить учебу, став студентом Гейдельбергского университета. Там как раз начал преподавать его старый учитель математики Карл Кристиан фон Лангсдорф. Но Лангсдорф отговорил его, настоятельно советуя сосредоточиться на самостоятельной работе, читать труды Эйлера, Лапласа, Лакруа.

Послушавшись учителя, Ом посвятил самообразованию еще два года. В апреле 1811 он приехал домой, и за несколько месяцев защитил диссертацию и к октябрю добился степени доктора наук. Его сразу же пригласили в качестве лектора по математике в университет Эрлангена, но Ом продержался там лишь три семестра, потому что руководство не выполнило свои обещания по поводу будущей карьеры молодого ученого, а жить на жалование, которое ему платили, оказалось невозможно.

Зимой 1813 года Ом согласился занять должность школьного учителя математики и физики в Бамберге. Школа была отнюдь не лучшей в Баварии, и чтобы отвлечься от не вдохновляющей работы Ом принялся писать учебник по геометрии.

Через три года школа, где учительствовал Ом, закрылась, а его перевели в другую, увы, с таким же низким уровнем студентов и преподавателей. Но зато учебник, написанный Омом, заслужил одобрение короля Пруссии Вильгельма Третьего. Король предложил ученому место в иезуитской гимназии в Кельне. Это была Гимназия Трех Волхвов (по-немецки Dreikönigsgymnasium), старейшая школа в Кельне и во всей Германии, дававшая отличное образование своим выпускникам.

Ом пришел в восторг. В Кёльне ему понравилось буквально все — обстановка, расписание занятий, коллеги. Но главное, в гимназии имелась хорошо оборудованная физическая лаборатория, что позволило Ому начать ставить различные опыты. Например, он подвешивал магнитную стрелку на упругую нить вблизи проводника. Когда по проводнику шел ток, стрелка сдвигалась, и по степени ее отклонения Ом делал вывод о силе тока в проводнике. Свои эксперименты Ом описал в статье «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество», напечатанной в «Журнале по химии и физике» в 1826 году.

Но точность измерений, сделанных ученым, была невелика, и его коллега физик Иоганн Кристиан Поггендорф предложил ему заменить источник тока. Точность действительно улучшилась. Но и новую статью «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера» публика приняла холодно.

Ом остался разочарован, но не сдался. В следующем 1827 году он выпустил уже целую книгу «Гальваническая цепь, разработанная математически», где вывел закон, названный впоследствии его именем. Закон устанавливает связь между электродвижущей силой источника или электрическим напряжением, силой тока и сопротивлением проводника.

К сожалению, научное сообщество не признало важность работ Ома. В первой трети девятнадцатого века экспериментальная наука только начиналась и не пользовалась особым авторитетом, а свой закон Ом получил именно в результате опытов. Да и сама тема — электричество — оставалась еще малоизученной и смущала умы.

Коллеги и руководство не одобрили публикацию его работ, так что в 1827 году он был вынужден уйти в отставку. Несколько лет Ом занимался только научной деятельностью и писал статьи, посвященные униполярной проводимости, нагреванию проводов током. Труд «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости» получил положительные отзывы от знаменитого английского физика Майкла Фарадея.

Лишь в 1833 году Ом вновь вернулся к преподаванию, на сей раз физики в Политехнической школе в Нюрнберге. Со временем он занял вакансию заведующего кафедрой математики, а шесть лет спустя возглавил школу.

В Нюрнберге Ом заинтересовался изучением акустики и сформулировал еще один закон, который тоже называют законом Ома. Он гласит, что ухо человека воспринимает только простые гармонические колебания, а более сложные разбиваются на составные части и ощущаются как их сумма. Это же утверждение доказал позже физик и физиолог Герман фон Гельмгольц, хотя в двадцатом веке оно было поставлено под сомнение.

Тем временем, французский исследователь Клод Пуйе переоткрыл закон Ома и пришел к тем же выводам, что и он. Только тогда значение работы немецкого ученого оценили по достоинству. В 1841 году Лондонское королевское общество наградило его медалью Копли. Его сочинения перевели на английский, итальянский и французский языки. 1845 год ознаменовался избранием Ома в Баварскую Академию наук.

В 1852 году Ому предложили должность профессора экспериментальной физики в университете Мюнхена, столицы Баварии. Этот пост он занимал до конца жизни. Кроме того, Ома сделали хранителем государственной коллекции физико-математических приборов. Ведь он превосходно разбирался в них и часто сам изготавливал нужные (как упоминалось, его отец был столяром и передал некоторые навыки сыну).

Ом взялся за написание учебника по физике, но завершить ему удалось только первую часть.

Ом умер летом 1854 года, его могила находится на Старом южном кладбище. Ни семьи, ни детей у него никогда не было.

В одном из кампусов Технического университета в Мюнхене стоит памятник Георгу Ому, еще в Мюнхене есть улица его имени. В Эрлангене, городе, где родился ученый, есть площадь и гимназия, названные в его честь. Учебные заведения, увековечившие в названиях память великого физика существует в Нюрнбереге и Кёльне. Однако еще более значимым признанием его заслуг стал тот факт, что в шестидесятые годы девятнадцатого века ученое сообщество утвердило его имя для обозначения общепринятой единицы электрического сопротивления — «ом».

www.calculator888.ru

немецкий физик, автор основного закона электрической цепи (закон Ома)

Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в городе Эрланген (Бавария), в семье слесаря. Он рано потерял мать, а отец – весьма развитый человек – уделял воспитанию детей огромное внимание, внушая сыну любовь к математике и физике. После успешного окончания гимназии Георг в 1805 году поступил в Эрлангенский университет.

Проучившись три семестра, он принял приглашение занять место учителя математики в частной школе в Готтштадте (Швейцария), а затем – в Нейштадтской школе. Так началась педагогическая деятельность Ома. Помимо преподавания он продолжал заниматься самообразованием. В 1811 году Георг вернулся в Эрланген и окончил университет, получив степень доктора философии. Сразу же ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого университета.

В этот период он написал работу о методике преподавания. Это был его первый опубликованный труд, который вышел в 1817 году. Вскоре Георгу предложили место учителя в иезуитской коллегии Кёльна, где помимо преподавания он плотно занялся наукой. Ом, прежде уделявший основное внимание математике, воодушевленно переключился на физику. Его увлекла тема протекания электрических токов по проводникам.

В Кёльне ученый провел целую серию экспериментов и опубликовал свои знаменитые работы по теории гальванической цепи. В 1826 году вышла его статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера». Но эта публикация не произвела впечатления на ученых.

В 1826 году Георг переехал в Берлин, и через год вышла его монография «Теоретическое исследование электрических цепей», в которой ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Он экспериментально открыл основной закон электрической цепи.

В 1833 году ему предложили место профессора физики в политехнической школе Нюрнберга, а вскоре назначили инспектором по методике преподавания и назначили ректором школы. Несмотря на большую загруженность, Ом не оставил научную работу и даже приступил к новым исследованиям – в области акустики, результаты которых сформулировал в виде закона (впоследствии – акустический закон Ома), который также не был принят современниками.

Первыми закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби, а в 1842 году Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом. Только после этого Ом получил признание и на родине. В 1845 году его избрали членом Баварской академии наук, а через 4 года пригласили в Мюнхен на должность экстраординарного профессора, где Ом продолжил читать лекции, вести научные исследования и конструировать демонстрационные приборы.

Много внимания уделяя методике преподавания, ученый в последние годы жизни начал работать над учебником физики, который он задумал как фундаментальный труд. Но успел закончить лишь первый том «Вклад в молекулярную физику».

Ом не создал семьи. Вся его жизнь была отдана науке и утверждению сделанных им открытий. В 1852 году Георг получил должность ординарного профессора, а вскоре одним из первых был награжден орденом Максимилиана «За выдающиеся достижения в области науки». Его работы были переведены на английский язык, итальянский и французский языки.

Умер Георг Симон Ом 7 июля (хотя в ряде источников указана дата 6 июля) 1854 года в Мюнхене, где и был похоронен на Старом южном кладбище.

В 1881 году на международном конгрессе электриков в Париже учеными единогласно было принято решение назвать его именем теперь общепринятую единицу электрического сопротивления («один Ом»). В память об ученом на здании кёльнской коллегии установлена мемориальная доска, в Мюнхене воздвигнут памятник Ому.

www.calend.ru

Краткая биография Георга Ома

Ом Георг Симон (1787—1854), немецкий физик, открывший основной закон электрической цепи.

Родился 16 марта 1787 г. в городе Эрлангене. В 1811 г. окончил Эрлангенский университет. Работал преподавателем математики и физики в различных гимназиях. В 1833 г. стал профессором Нюрнбергской высшей политехнической школы и вскоре был назначен её ректором.

С 1849 по 1852 г. — ректор Мюнхенского университета. Изучая связь электричества с магнетизмом, Ом в 1826 г. открыл один из важнейших законов — количественный закон цепи электрического тока. Учёный воспользовался методом французского инженера и физика Ш. О. Кулона, но несколько изменил его. Над проволокой с током он поместил магнитную стрелку, подвешенную на нити. При закручивании она удерживала стрелку в равновесии, а углом кручения измерялась сила тока.

В этом эксперименте Ом установил, что:
1) сила тока постоянна в различных участках цепи;
2) сила тока убывает с увеличением длины провода и с уменьшением площади его поперечного сечения.

Физик также обнаружил ряд веществ, которые увеличивают сопротивление: в их числе серебро, свинец, медь, золото, цинк, олово, платина, палладий, железо.

Главный труд Ома — «Гальваническая цепь, разработанная математически» (1826 г.).

В 1827 г. учёный ввёл понятия «электродвижущая сила», «падение напряжения», «проводимость».

Помимо электричества Ом занимался акустикой, оптикой, кристаллооптикой. Он высказал мысль о сложном составе звука и экспериментально установил, что человеческое ухо воспринимает как простой тон лишь тот звук, который вызван простым синусоидальным колебанием. Остальные звуки воспринимаются как основной тон и добавочные обертоны. Открытие получило название акустического закона Ома.

citaty.su

Краткая биография Георга Ома для школьников 1-11 класса. Кратко и только самое главное

Краткая биография Георга Ома

Георг Ом – выдающийся немецкий физик, открывший закон электрической цепи. Ом родился 16 марта 1789 года в Эрлангене (Германия) в семье бедного слесаря. Отец с детства привил ему любовь к физике и математике. Он же отдал мальчика в гимназию, которая была под кураторством университета. В 1806 году Георг поступил университет Эрлангена, где изучал математические науки. Вскоре он оставил обучение для того, чтобы преподавать в Готштадте. В 1811 году он вернулся в родной Эрланген и все-таки окончил университет, защитив диссертацию и получив степень. Помимо этого, ему предложили должность приват-доцента на кафедре математики.

С 1817 по 1828 год Ом преподавал математику в Кёльне. Этот период для ученого оказался плодотворным. Он смог опубликовать ряд своих выдающихся работ по теории гальванической цепи. За публикацию своих открытий в области физики Ом был уволен по приказу министра образования. Последующие годы он посвящает себя целиком научной работе. В 1833 году он становится профессором в Нюрнбергской политехнической школе, где позже его назначают ректором. В 1849 году он был уже весьма известным ученым. В этот период его приглашают в Мюнхен, где он становится консерватором физико-математических коллекций при Академии Наук. В этом городе Ом остается до конца своих дней. Умер великий физик 6 июля 1854 года.

Открытия Ома имели большое значение в области физики. Так, в результате экспериментов в 1826 году он вывел знаменитый «Закон Ома» о связи сопротивления цепи электрического тока с напряжением и силой тока. За это открытие в 1841 году он был награжден Лондонским королевским обществом. В дальнейшем ученый работал над вопросами униполярной проводимости. В честь Ома названа общепринятая единица электрического сопротивления.

www.sdamna5.ru

История о том, как Георга Симон Ом открыл закон Ома

Закон Ома выглядит настолько просто, что трудности которые пришлось преодолеть при его установлении, упускают из виду и забывают. Закон Ома нелегко проверить, и его нельзя рассматривать как очевидную истину; действительно, для многих материалов ой не выполняется.

В чем же все-таки заключаются эти трудности? Разве нельзя проверить, что дает изменение числа элементов вольтова столба, определяя ток при разном числе элементов?

Дело в том, что, когда мы берем разное число элементов, мы меняем всю цепь, ибо дополнительные элементы имеют и дополнительное сопротивление. Поэтому необходимо найти способ изменять напряжение, не меняя самой батареи. Кроме того, разный по величине ток нагревает проволоку до развой температуры, и этот эффект тоже может влиять на силу тока. Ом (1787—1854) преодолел эти трудности, воспользовавшись явлением термоэлектричества, которое открыл Зеебек (1770—1831) в 1822 г.

Явление наблюдается при нагревании спая из двух различных материалов: возбуждается небольшое напряжение, которое способно создать ток. Зеебек открыл этот эффект, экспериментируя с пластинками сурьмы и висмута, а в качестве детектора тока использовал катушку с большим числом витков, внутрь которой был вставлен маленький магнит. Зеебек наблюдал отклонение магнита только тогда, когда сжимал пластинки друг с другом руками, и вскоре понял, что эффект давало тепло его руки. Тогда он стал нагревать пластинки лампой и получил гораздо большее отклонение. Зеебек не вполне понял открытый им эффект и назвал его «магнитной поляризацией».

Ом использовал термоэлектрический эффект в качестве источника электродвижущей силы. При неизменной разности температур напряжение термоэлемента должно быть весьма стабильным, а поскольку ток мал, заметного нагрева происходить не должно. В соответствии с этими соображениями Ом изготовил прибор, который, видимо, следует считать первым настоящим прибором для исследований в области электричества. До этого использовались лишь грубые приборы.

Прибор Ома для определения зависимости менаду током и сопротивлением.

Верхняя цилиндрическая часть прибора Ома представляет собой детектор тока — крутильные весы, ab и а’ b’ — термоэлементы, изготовленные из двух медных проволок, припаянных к поперечному стержню из висмута; m и m’ — чашечки со ртутью, к которой можно было подключать термоэлементы. К чашечкам подсоединялся проводник, концы которого каждый раз зачищались перед тем, как погружались в ртуть .

Ом отдавал себе отчет в важном значении чистоты материалов. Ом держал спай а в кипящей воде, а спай а’ опускал в смесь льда с водой и наблюдал отклонение гальванометра.

Типичную немецкую тщательность и внимательное отношение к деталям, характерные для Ома, можно противопоставить почти мальчишескому энтузиазму, который проявлял в своей работе Фарадей. В физике нужны оба подхода: последний обычно дает толчок к изучению какого-либо вопроса, а первый требуется, чтобы тщательно изучить его и на основе точных количественных результатов построить строгую теорию.

Ом использовал в качестве проводников восемь отрезков медной проволоки различной длины. Сперва ему не удалось получить воспроизводимые результаты, но неделю спустя он, очевидно, отрегулировал прибор и получил серию отсчетов для каждого из проводников. Эти отсчеты представляли собой углы закручивания нити подвеса, при которых стрелка возвращалась на нуль. Ом показал, что при надлежащем выборе постоянных А и В длина х и угол закручивания X нити связаны соотношением Х = (А / B+ z)

Можно проиллюстрировать это соотношение, построив график зависимости х от 1/Х.

График, построенный по результатам Ома

Ом повторил свой эксперимент с латунной проволокой и получил такой же результат при другом значении А и том же значении В. Он взял для спаев термоэлемента температуры 0 и 7,5° по Реомюру (9,4° С) и обнаружил, что регистрируемые им отклонения уменьшились примерно в 10 раз.

Таким образом, если предположить, что напряжение, которое дает прибор, пропорционально разности температур — как мы теперь знаем, это приблизительно верно,— то получается, что ток пропорционален этому напряжению. Ом показал также, что ток обратно пропорционален некоей величине, зависящей от длины проволоки. Ом назвал ее сопротивлением, и следует предположить, что величина В представляет собой сопротивление остальной части цепи.

Таким образом, Ом показал, что ток пропорционален напряжению и обратно пропорционален полному сопротивлению цепи. Это был замечательно простой результат для сложного эксперимента. Так по крайней мере должно казаться нам сейчас.

Современники Ома, в особенности его соотечественники, полагали иначе: возможно, именно простота закона Ома вызывала у них подозрение. Ом столкнулся с затруднениями в служебной карьере, испытывал нужду; особенно угнетало Ома то, что не признавались его труды. К чести Великобритании, и в особенности Королевского общества, нужно сказать, что работа Ома получила там заслуженное признание. Ом входит в число тех великих людей, имена которых часто встречаются написанными с маленькой буквы: название «ом» было присвоено единице сопротивления.

www.electrolibrary.info