这位中学物理老师不简单 他发现了欧姆定律

奇怪的老人格雷发现了导体和绝缘体的理论后，科学家们相继将这一理论应用于科学研究。新的电气成就也正在出现:电流和电压的概念不断出现，电池不断发展和升级。

在这些新的成就中，关于电流和电压关系的理论研究对当时的科学界帮助最大。许多科学家已经注意到这个问题，但是还没有找到答案。

当时，没有人认为中学物理老师通过实验解决了这个问题。

中学教师痴迷于电学实验。

在德国巴登-符腾堡的乌尔姆主教大厅东边有一所普通高中。17世纪初，一位名叫乔治·西蒙·欧姆的物理老师来到这所学校。欧姆在整个学校被认为是一个“奇怪的人”。他不喜欢吃和喝，不注意穿衣服，一年到头都穿着深蓝色的外套。

欧姆图像。(网络图)

在课堂上，让学生移走所有的课桌，只留下椅子。防止学生在演讲时不加思考地爬上桌子抄笔记。说话的速度也不太慢。说一会儿，停一会儿，以便学生能理解。

欧姆酷爱电学，他把业余时间都花在电学实验上。每个人都不明白电学研究是科学家的事情。你在盲目地和一个高中老师混合什么？。

经过多次实验后，欧姆像当时的一些科学家一样，开始思考一个问题:在由伏打电池组组成的电路中，电流强度可能会随着电池数量的增加而增加。中间有什么样的法律？

很久以前，欧姆在一本杂志上读到，对这个问题有一个理论分析，但是没有结果。这注定是一块难啃的“骨头”。欧姆喜欢挑战，他决心通过自己的实验找到答案。

解决当前量化问题的七年

成功从来都不容易。这在欧姆中尤其深刻。

为了找出电流强度和电池数量(实际上反映了电压)之间的关系，必须首先测量电流强度。然而，没有测量电流强度的仪器。自1817年以来，他一直试图通过电流的热效应来测量电流，但都失败了。

经过7年的实验和研究，欧姆根据电流的磁效应原理制作了一种电流扭秤。他把磁针挂在扭绞线上，并把它平行于带电的电线放置。然后用彩色笔在扭曲线上标记刻度。在实验中，当电流通过导线时，磁针的偏转被记录在扭转导线上。

欧姆在实验中使用电流扭转天平来解决电流量化问题。然而，当他总结了将伏打电叠加到扭转天平上的实验，并写了一篇论文发表时，他意识到自己犯了一个大错误。

伏打电池组(网络图)

三年后才能找到稳定的电压

事实证明，当人们使用伏打电池堆进行实验时，由于温度对电池堆的影响，会产生不稳定的电压，因此根据欧姆定律得出的结论是不同的。不同的文件和毫无根据的源源不断地涌来。许多人说他假装是专家。有些人甚至说，一名中学教师想征服这个世界级的电力问题。那是一场梦！

欧姆并不气馁。他把自己关在实验室里思考。我终于明白了，在我解决了电流量化的问题之后，因为实验室的温度基本上是恒定的，所以计算结果会是一致的，所以我忽略了电压的问题。

"当务之急是找到一个稳定的电源."欧姆告诉自己。

通过读取数据，欧姆最终找到了一种能够提供稳定电压的电源——塞贝克热电电池(注2)。这是一种利用温差将热能转化为电能的装置。发明者是德国物理学家齐贝克。

热电电池示意图。(来自互联网)

欧姆将塞贝克热电电池的两个接头分别连接到100℃的沸水和0℃的冰，从而确保稳定的电压。然后将电池连接到电流扭转天平，这样就可以计算出电流和电压之间的关系。为了便于研究，欧姆指的是一个物体作为电阻阻挡电流大小的能力。经过反复实验和精确计算，他终于总结出电流、电压和电阻之间的关系:在同一电路中，导体的电流与导体两端的电压成正比，而电流与电阻成反比。这就是著名的欧姆定律，也是电学史上的世界级成就。

1827年，欧姆出版了物理学专著《加尔瓦尼电路的数学阐述》。该书详细记录了欧姆定律的实验基础和原理，并列举了用它计算的几个例子。

欧姆纸中的器件(网络图)

附言

欧姆定律是由这位高中老师经过十年的努力总结出来的，起初并没有得到认可。有些人认为这条法律太简单，难以令人信服。有些人仍然不相信高中老师能和科学家相比...

作为回应，欧姆似乎很安静。他仍然穿着蓝色外套，轻松地给学生讲课，并在业余时间做电学实验。

科学只是。1831年，英国科学家波利特在他的实验中多次引用欧姆定律，最终得到了准确的结果。他写下并发表了这件事，欧姆定律开始受到关注。从那以后，物理学家将欧姆定律应用到电学和磁学的实验和研究中。

十年后，英国皇家学会认为欧姆定律是“精密实验领域最杰出的发现”，并将科普利金质奖章授予外国教师。这个奖项是世界上最古老的科学奖项。它每年举办一次，有一枚镀金银牌和100英镑奖金。格雷，一个发现绝缘体和导体的奇怪老人，是科普利金质奖章的第一个获得者。

科普利金牌的正面。(网络图)

赢得这个奖项的欧姆似乎仍然很平静。60岁时，他选择回到何润大学教授物理，并充分发挥他的家乡。他一生未婚，一生致力于教育和科学。

1864年，为了纪念欧姆，英国科学促进会将电磁学中的电阻单位设定为欧姆(以下简称“欧洲”，符号为ω)。

朋友，当你用电阻这个术语向你的孩子解释欧姆定律时，你会想到这位勤奋而奇怪的高中物理老师吗？他痴迷于电，全心全意地热爱教育。

欧姆定律公式。(网络图)

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[评论]

1.德国物理学家乔治·西蒙·欧姆(1789年3月16日-1854年7月6日)发现了电阻中电流和电压的比例关系，即欧姆定律。欧姆的名字也用于其他物理和相关技术内容，如“欧姆接触”、“欧姆消毒”和“欧姆表”。

2.德国物理学家塞贝克(1770-1831)发明了塞贝克热电电池。由两种不同金属组成的电路。当两个触点的温度不同时，电路中会出现电流，并产生热电电动势。这种现象叫做热电效应，这种装置叫做热电偶。