欧姆定律背后的故事

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摘 要：欧姆定律形式简洁、优美，但是欧姆得到结论却非常艰难。欧姆定律的发现使我们对于电路有了更加深刻的认识，对电学的发展起到了至关重要的作用。

关键词：发现；烦恼；荣誉

欧姆定律是电学基本定律之一，它的形式简洁、优美，可以说每一个学习过物理的人都会知道I=■这个表达式，我们也曾经不止一次地在实验室里亲手验证过这个理论。可能很多人都会有这样一个想法，那就是这个定律太容易得到了，欧姆也没什么了不起的吗？其实有这样的想法一点也不奇怪，以现在的实验条件和仪器的精确度再做这个实验，确实非常容易，可是当时欧姆有这样的条件吗？答案当然是否定的。那么欧姆又是怎样得到这个结论的呢？

一、自学成才的欧姆

爱尔兰根城是位于德国南部，靠近纽伦堡的一个非常宁静、古朴的小城，欧姆就出生在这里。欧姆的父母都没有接受过正规的教育，但欧姆的父亲自学了数学和物理方面的知识，并且将这些知识潜移默化地教授给了欧姆，使少年时的欧姆就对科学产生了浓厚的兴趣。

11岁时欧姆进入爱尔兰根中学学习，接收到了一定的科学知识的培养。16岁时欧姆进入爱尔兰根大学，但欧姆只在爱尔兰根大学待了三个学期，来到了瑞士。经一位书商推荐，欧姆得以在戈斯塔忒教会中学当一位数学教师，在繁重的教学过程中，欧姆自学了欧拉、拉普拉斯等人的著作。

1808年，欧姆无法忍受数学和物理的诱惑，偷偷地越境进入法国投靠到一位数学家的门下，学习了一年的时间，之后又回到瑞士。1811年，欧姆回到爱尔兰根，凭借论文《光线和色彩》获得博士学位，这为以后欧姆从事科学研究工作打下了坚实的理论基础。

二、发现欧姆定律

1820年欧姆开始系统地研究电学理论，他的工作是在傅里叶的启发下开始的。欧姆认为热的流动和电的流动应该具有某种相似性，既然热流是由于受到温度差的驱动，那么电流也应该是受到某种驱电力的驱动，并且应该是正比的关系。

在欧姆定律发现之前，人们并没有电阻的概念。但是人们已经知道导线对电流是有影响的，并且把这种影响称为金属的导电率。欧姆利用自己制作的电流扭力称重新做了实验，发现当导线的长度与其横截面积成比例时，其导电率确实相同，电阻的概念已经非常明显了。

此时欧姆已经明确了电学中的三个关键物理量，电势差、电流强度和电阻。1827年欧姆发表了他的论文《伽伐尼电路的数学研究》。在这篇论文中欧姆总结出了电流强度与电源电动势和导线电阻的关系，这就是后来的欧姆定律。欧姆定律的发现使我们对于电路有了更加深刻的认识，对电学的发展起到了至关重要的作用，但欧姆本人却因此而陷入了烦恼之中。

三、欧姆的烦恼

在欧姆定律得到之前，欧姆曾经于1825年发表了一篇名为《涉及金属传导接触电的定律的初步表述》的论文，很遗憾由于欧姆使用了不太稳定的电源，所以这个关系式是错误的。很快欧姆就发现了问题，但还是晚了，论文已经发表了。

欧姆并没有因此而气馁，在朋友的建议下，欧姆采用了塞贝克发明的温差电池。有了稳定的电源之后，欧姆又经过一系列的实验，1827年终于完成了他的研究，并出版了《伽伐尼电路的数学研究》一书，在这本书中欧姆总结出了欧姆定律的最终形式。但是德国的大多数科学家也不能接受欧姆定律，他们的理由是欧美科学家经过几十年的努力都没能完成的研究，其结果不应该这么简单，欧姆感受到了很大的压力。

四、迟来的荣誉

之后十几年的时间内，欧姆定律在国外产生了一定的影响，陆续有科学家得到和欧姆相同的结果，欧姆定律开始被人们接受了。

可以说如果欧姆定律能够早些被人们接受，并且得到传播，那么物理学将发展得更快一些；如果欧姆能够早几年进入大学任教，那么他对德国科学的发展将起到更大的作用。当然事实无法改变，而我们要做的就是学会谦虚、谨慎，不能因为一时的喜好而看不到事物的本质。

参考文献：

刘筱莉.物理学史[M].南京师范大学出版社，2000.