Георг Ом
Георг Симон Ом | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 16 марта 1789 г. |
| Умер | 6 июля 1854 г. ( 65 лет |
| Национальность | немецкий |
| Альма-матер | Университет Эрлангена |
| Известный | Закон Ома Фазовый закон Ома Акустический закон Ома |
| Награды | Медаль Копли (1841 г.) |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика (исследования электричества ) |
| Учреждения | Мюнхенский университет |
| Докторантура | Карл Кристиан фон Лангсдорф |
Георг Симон Ом ( / oʊ m / , [1] Немецкий: [ˈɡeːɔʁk ˈʔoːm] ; [2] [3] 16 марта 1789 — 6 июля 1854) — немецкий физик и математик . Будучи школьным учителем, Ом начал свои исследования с новой электрохимической ячейки , изобретенной итальянским ученым Алессандро Вольтой . Используя оборудование собственного создания, Ом обнаружил, что существует прямая пропорциональность между разностью потенциалов ( напряжением ), приложенной к проводнику, и результирующим электрическим током . Это соотношение называется законом Ома , а единица электрического сопротивления в его честь названа ом.
Биография
Ранний период жизни
Георг Симон Ом родился в протестантской семье в Эрлангене , Бранденбург-Байройте (тогда часть Священной Римской империи ), в семье слесаря Иоганна Вольфганга Ома и Марии Элизабет Бек, дочери портного из Эрлангена. Хотя его родители не имели формального образования, отец Ома был уважаемым человеком, который получил образование на высоком уровне и смог дать своим сыновьям превосходное образование посредством своего собственного учения. [4] Из семи детей семьи до взрослого возраста дожили только трое: Георг Симон, его младший брат Мартин , ставший впоследствии известным математиком, и сестра Элизабет Барбара. Его мать умерла, когда ему было десять лет.
С раннего детства Георга и Мартина обучал отец, который довел их до высокого уровня в математике , физике , химии и философии . Георг Симон посещал Эрлангенскую гимназию с одиннадцати до пятнадцати лет, где он мало что получил в области научной подготовки, что резко контрастировало с вдохновенными наставлениями, которые Георг и Мартин получили от своего отца. Эта характеристика сделала Ом похожими на семью Бернулли , как заметил Карл Кристиан фон Лангсдорф , профессор Университета Эрлангена .
Жизнь в университете
Отец Георга Ома, обеспокоенный тем, что его сын упускает возможность получить образование, отправил Ома в Швейцарию. Там в сентябре 1806 года Ом поступил на должность учителя математики в школу в Готштадте близ Нидау.
Карл Кристиан фон Лангсдорф покинул Эрлангенский университет в начале 1809 года, чтобы занять должность в Гейдельбергском университете . Ом хотел возобновить свои математические исследования у Лангсдорфа в Гейдельберге . Лангсдорф, однако, посоветовал Ому заняться математическими исследованиями самостоятельно и предложил Ому прочитать работы Эйлера , Лапласа и Лакруа . Довольно неохотно Ом последовал его совету, но в марте 1809 года оставил свой преподавательский пост в монастыре Готштатт, чтобы стать частным репетитором в Невшателе . В течение двух лет он выполнял свои обязанности репетитора, следуя советам Лангсдорфа и продолжая частное изучение математики. Затем в апреле 1811 года он вернулся в Эрлангенский университет.
Преподавательская карьера
Собственные исследования Ома подготовили его к получению докторской степени , которую он получил в Эрлангенском университете 25 октября 1811 года. Он сразу же поступил на факультет там в качестве лектора математики, но ушел после трех семестров из-за бесперспективных перспектив. Он не мог выжить на свою зарплату преподавателя. Баварское правительство предложило ему должность учителя математики и физики в плохой школе в Бамберге , на которую Ом согласился в январе 1813 года. Недовольный своей работой, Георг начал писать элементарный учебник по геометрии , чтобы доказать свои способности. Эта школа была закрыта в феврале 1816 года. Затем баварское правительство отправило Ома в переполненную школу в Бамберге, чтобы помочь с преподаванием математики.
После своего назначения в Бамберге Ом отправил законченную рукопись королю Пруссии Вильгельму III . Король остался доволен книгой Ома и 11 сентября 1817 года предложил Ому должность в иезуитской гимназии Кёльна . Эта школа имела репутацию хорошего научного образования, и Ому требовалось преподавать физику в дополнение к математике. Физическая лаборатория была хорошо оборудована, что позволило Ому начать эксперименты по физике. Будучи сыном слесаря, Ом имел некоторый практический опыт работы с механическими устройствами.
Ом опубликовал Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet ( «Гальваническая цепь, исследованная математически ») в 1827 году. Колледж Ома не оценил его работу, и Ом ушел со своей должности. Затем он подал заявление и был принят на работу в Политехническую школу Нюрнберга . Ом поступил в Нюрнбергскую политехническую школу в 1833 году, а в 1852 году стал профессором экспериментальной физики Мюнхенского университета . [5] [6]
В 1849 году Ом опубликовал книгу «Beiträge zur Molecular-Physik» ( «Молекулярная физика» ). В предисловии к этой работе он заявил, что надеется написать второй и третий том, «и если Бог даст мне на это много дней, то четвертый». Однако, обнаружив, что оригинальное открытие, зафиксированное в нем, было предвосхищено шведским ученым, он не стал его публиковать, заявив: «Этот эпизод придал в моем сознании свежий и глубокий смысл поговорке «Человек предполагает, а Бог располагает». ...Проект, давший первый толчок моему исследованию, растворился в тумане, и на его месте был реализован новый, не мною разработанный». [7]
Ом умер в Мюнхене в 1854 году. [6] и похоронен в Alter Südfriedhof . Коллекция его семейных писем будет собрана в немецкую книгу, из которой видно, что некоторые из своих писем он подписывал выражением «Gott befohlen, GS Ohm». [8] что означает «Похваленный Богом». [9]
Открытие закона Ома
Впервые появился закон Ома [а] в знаменитой книге Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet ( «Математически исследованная гальваническая цепь ») (1827), в которой он изложил свою полную теорию электричества. [6] В этой работе он сформулировал свой закон, согласно которому электродвижущая сила, действующая между концами любой части цепи, является произведением силы тока и сопротивления этой части цепи. [10] [11]
Книга начинается с математической основы, необходимой для понимания остальной части работы. Хотя его работа сильно повлияла на теорию и применение современного электричества, [5] в то время оно было встречено холодно. Ом представляет свою теорию как теорию непрерывного действия, теорию, которая противостоит концепции действия на расстоянии . Ом считал, что передача электричества происходит между «соседними частицами» (это термин, который он сам использовал). Статья посвящена этой идее и, в частности, иллюстрирует различия этого научного подхода Ома и подходов Жозефа Фурье и Клода-Луи Навье . [12]
Исследование концептуальной основы , использованной Омом при создании закона Ома, было представлено Томасом Арчибальдом. [13] Работа Ома положила начало изучению теории цепей , хотя она не стала важной областью до конца века. [14]
Акустический закон Ома
Акустический закон Ома, иногда называемый законом акустической фазы или просто законом Ома, гласит, что музыкальный звук воспринимается ухом как совокупность ряда составляющих чистых гармонических тонов. Как известно, это не совсем так. [15]
Исследования и публикации
Его первая статья в 1825 году исследовала уменьшение электромагнитной силы, создаваемой проводом по мере увеличения длины провода. В 1826 году он дал описание проводимости в цепях, основанное на исследовании теплопроводности Фурье. Эта статья продолжила выведение Омом результатов из экспериментальных данных, и, особенно во второй, он смог предложить законы, которые во многом помогли объяснить результаты других исследователей, работающих над гальваническим электричеством. [16] Самой важной была его брошюра, опубликованная в Берлине в 1827 году под названием Die galvanische Kette mathematisch Bearbeitet . Эта работа, зародыш которой появился в течение двух предшествующих лет в журналах Швейггера и Поггендорфа, оказала важное влияние на развитие теории и приложений электрического тока . Имя Ома было включено в терминологию электротехники в Закон Ома (который он впервые опубликовал в Die galvanische Kette ...), [5] пропорциональность в тока и напряжения в резисторе , принятая за системе СИ — ом единицу сопротивления обозначение Ом ( ).
Хотя работа Ома сильно повлияла на теорию, поначалу она была встречена без особого энтузиазма. Однако в конечном итоге его работа была признана Королевским обществом , награжденным медалью Копли в 1841 году. [17] Он стал иностранным членом Королевского общества в 1842 году, а в 1845 году стал действительным членом Баварской академии наук и гуманитарных наук . В некоторой степени Чарльз Уитстон обратил внимание на определения, которые Ом ввёл в область физики. [18]
Работает
- Руководство по правильному обращению с геометрией в высших учебных заведениях в подготовительных институтах [ Руководство по правильному обращению с геометрией в высших учебных заведениях в подготовительных институтах ] (на немецком языке). Пальма и утка. 1817 г. - через Google Книги .
- Гальваническая цепь: математически обработанная (на немецком языке). Берлин: Т.Х. Риман. 1827 г. - через Google Книги.
- Английский перевод: Гальваническая цепь исследована математически . Перевод Фрэнсиса, Уильяма. Нью-Йорк: Компания Д. Ван Ностранда. 1891 г. - через Google Книги.
- Вклад в молекулярную физику. Первый том. Элементы аналитической геометрии в пространстве с использованием наклонных систем координат [ Вклады в молекулярную физику. Первый том. Элементы аналитической геометрии, касающиеся косой системы координат (на немецком языке). Нюрнберг: Шраг. 1849 г. - через Интернет-архив .
- Объяснение всех явлений интерференции, наблюдаемых в одноосных кристаллических пластинках между прямолинейно поляризованным светом, дано в математической форме (на немецком языке). Мюнхен: к. Баварский Академия наук.
- Первая половина , 1852 г. — через Мюнхенский центр оцифровки.
- Вторая половина , 1853 г. — через Google Книги.
- Основы физики как конспект к его лекциям [ Основы физики: Сборник лекций ]. Нюрнберг: Шраг.
- Первое отделение, Общая физика [Том 1 Общая физика], 1854 г. - через Google Книги.
- Второй отдел, Специальная физика [Том 2 Специальная физика], 1854 г. - через Google Книги.
См. также
Примечания
- ^ Закон Ома, согласно которому электрический ток пропорционален разности потенциалов, был впервые открыт Генри Кавендишем , но Кавендиш не публиковал свои электрические открытия при жизни, и они стали известны только в 1879 году, спустя много времени после того, как Ом независимо сделал это открытие и опубликовал себя. Таким образом, закон стал носить имя Ома.
Ссылки
- ^ "Ом" . Полный словарь Random House Webster .
- ^ редакция «Дюдена»; Маленький, Стефан; Кнёбл, Ральф (2015) [Впервые опубликовано в 1962 году]. Словарь ( произношения на немецком языке) (7-е изд.). Берлин: Дуденверлаг. стр. 398, 645. ISBN. 978-3-411-04067-4 .
- ^ Креч, Ева-Мария; Сток, Эберхард; Хиршфельд, Урсула; Андерс, Лутц Кристиан (2009). Словарь немецкого произношения [ Словарь немецкого произношения ] (на немецком языке). Берлин: Вальтер де Грюйтер. стр. 536, 788. ISBN. 978-3-11-018202-6 .
- ^ Кейтли, Джозеф Ф. (1999). История электрических и магнитных измерений: с 500 г. до н.э. по 1940-е гг . Джон Уайли и сыновья
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Чисхолм, Хью , изд. (1911). « Ом, Георг Симон ». Британская энциклопедия . Том. 20 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 34.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Чисхолм 1911 , с. 34.
- ^ Кнеллер, Карл Алоис; Чайник, Томас Майкл (1911). Христианство и лидеры современной науки; вклад в историю культуры XIX века . Фрайбург-им-Брайсгау, стр. 17–18.
- ^ Георг Симон Ом (2002), Георг Симон Ом: посмертные сочинения и документы из его жизни: с документами его предков и письмами его брата Мартина . Пальма и утка. п. 216; 219
- ^ фон Ранке, Леопольд (1966). История Реформации в Германии, Том 2 . Перевод Остина, Сары. Издательство Ф. Унгера. п. 467. OCLC 386451 .
- ^ Гальваническая цепь: математика Георга Саймона Ома, стр. 181.
- ^ Гальваническая цепь, исследованная математически Георгом Саймоном Омом, стр. 202
- ^ Пурпри, Б. (1995). «Г.С. Ом, теоретик смежного действия». Международные архивы истории науки (на французском языке). 45 (134): 30–56.
- ^ Арчибальд, Томас (1988). «Напряжение и потенциал от Ома до Кирхгофа». Центавр . 31 (2): 141–163. Бибкод : 1988Cent...31..141A . дои : 10.1111/j.1600-0498.1988.tb00684.x .
- ^ Белевич, В. (май 1962 г.). «Краткое содержание истории теории цепей». Труды ИРЭ . 50 (5): 848–855. дои : 10.1109/JRPROC.1962.288301 .
- ^ Роберт Секулер (1974). «Пространственное видение» . У Марка Р. Розенцвейга (ред.). Ежегодный обзор психологии, Vol. 25 . Ежегодные обзоры Inc. 215. ИСБН 978-0-8243-0225-2 .
- ^ Татум, Джереми (11 августа 2020 г.). «Сопротивление и закон Ома» . Физика – Свободные тексты. Архивировано из оригинала 13 апреля 2021 года . Проверено 13 апреля 2021 г.
- ^ Брей, Джон (1995). «Георг Симон Ом (1789–1854)» . Чудо связи: пионеры телекоммуникаций от Морзе до информационной супермагистрали . Нью-Йорк: Springer Science. стр. 8–10. ISBN 978-1-4899-6038-2 .
- ^ Мерц, Джон Теодор (1903). «История европейской мысли девятнадцатого века» , стр. 365–366.
Внешние ссылки
Работы Георга Симона Ома или о нем в Wikisource 
Цитаты, связанные с Георгом Омом , в Wikiquote - О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Георг Ом» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
- . Американская Циклопедия . 1879.
