Георг Ом
(1787-1854).
О значении исследований Ома хорошо сказал профессор физики Мюнхенского университета Е. Ломмель при открытии памятника ученому в 1895 году: "Открытие Ома было ярким факелом, осветившим ту область электричества, которая до него была окутана мраком. Ом указал единственно правильный путь через непроходимый лес непонятных фактов. Замечательные успехи в развитии электротехники, за которыми мы с удивлением наблюдали в последние десятилетия, могли быть достигнуты только на основе открытия Ома. Лишь тот в состоянии господствовать над силами природы и управлять ими, кто сумеет разгадать законы природы. Ом вырвал у природы так долго скрываемую ею тайну и передал ее в руки современников".
Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в Эрлангене, в семье потомственного слесаря. Отец Ома - Иоганн Вольфганг, продолжил ремесло своих предков. Мать Георга - Мария Елизавет, умерла при родах, когда мальчику исполнилось десять лет. Из семи детей Омов выжили только трое. Георг был старшим.
Похоронив жену, отец Ома все свободное время посвятил воспитанию детей. Роль отца в воспитании и образовании детей была огромной, и, пожалуй, всем тем, чего добились его сыновья в жизни, они обязаны отцу. Это признавал впоследствии и Георг, будущий профессор физики, и Мартин, еще раньше ставший профессором математики.
Большой заслугой отца является то, что он сумел приучить своих детей к самостоятельной работе с книгой. Хотя по тем временам книги стоили дорого, приобретение их было частой радостью семьи Омов. С трудом сводя концы с концами в семейном бюджете, Иоганн никогда не жалел денег на книги.
После окончания школы Георг, как и большинство его сверстников, поступили в городскую гимназию. Гимназия Эрлангена курировалась университетом и представляла собой учебное заведение, соответствующее тому времени. Занятия в гимназии вели четыре профессора, рекомендованные администрацией университета.
Но отца будущего ученого ни в коем случае не устраивал тот объем знаний и их уровень, которыми обладали выпускники гимназии. Отец не переоценивал своих возможностей: он знал, что одному ему не под силу дать хорошее образование детям, и решил обратиться за помощью к преподавателям Эрлангенского университета. На просьбу самоучки охотно откликнулись профессора Клюбер, Лангсдорф, в будущем экзаменатор Георга, и Роте.
Георг, успешно закончив гимназию, весной 1805 года приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета.
Полученная им солидная подготовка, незаурядные способности благоприятствовали тому, что обучение в университете шло легко и гладко. В университете Ом всерьез увлекся спортом и отдавал ему все свободное время. Он был лучшим бильярдистом среди студенческой молодежи университета; среди конькобежцев ему не было равных. На студенческих вечеринках никто не мог соревноваться с лихим танцором, каким был Ом.
Однако все эти увлечения требовали очень много времени, которого все меньше оставалось для изучения университетских дисциплин. Чрезмерные увлечения Георга вызывали тревогу у отца, которому все труднее приходилось содержать семью. Между отцом и сыном произошел очень крупный разговор, который надолго испортил их взаимоотношения. Конечно, Георг понимал справедливость отцовского гнева и некоторую резкость упреков и, проучившись три семестра, к общему удовлетворению обеих сторон принял приглашение занять место учителя математики в частной школе швейцарского городка Готтштадта.
В сентябре 1806 году он прибыл в Готтштадт, где и началась его самостоятельная жизнь вдали от семьи, от родины. В 1809 году Георгу было предложено освободить место и принять приглашение на должность преподавателя математики в город Нойштадт. Другого выхода не было, и к рождеству он перебрался на новое место.
Но мечта окончить университет не покидает Ома. Он перебирает все возможные варианты, способствующие осуществлению его желаний, и делится своими мыслями с Лангсдорфом, который в это время работал в Геттингенском университете. Ом прислушивается к совету профессора и полностью отдается изучению работ, рекомендованных им.
В 1811 году он возвращается в Эрланген. Советы Лангсдорфа не пропали даром: самостоятельные занятия Ома были настолько плодотворными, что он в том же году смог окончить университет, успешно защитить диссертацию и получить степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.
Преподавательская работа вполне соответствовала желаниям и способностям Ома. Но, проработав всего три семестра, он по материальным соображениям, которые почти всю жизнь преследовали его, вынужден был подыскивать более оплачиваемую должность.
Королевским решением от 16 декабря 1812 года Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. Новое место оказалось не столь удачным, как того ожидал Ом. Небольшое жалованье, к тому же выплачиваемое нерегулярно, не соответствовало объему возложенных на него обязанностей. В феврале 1816 года реальная школа в Бамберге была закрыта. Учителю математики предложили за ту же плату проводить занятия в переполненных классах местной подготовительной школы. Эта работа была еще более тягостна Ому. Его совершенно не устраивает существующая система обучения.
Весной 1817 года он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания. Работа называлась "Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах". Но лишь через пять лет то же самое министерство, сотрудники которого считали, что появление работы Ома "ознаменовало гибель всего математического учения", вынуждено было в экстренном порядке выдать автору денежную премию, признав тем самым значительность его работы.
Потеряв всякую надежду найти подходящую преподавательскую работу, отчаявшийся доктор философии неожиданно получает предложение занять место учителя математики и физики в иезуитской коллегии Кельна. Он немедленно выезжает к месту будущей работы.
Здесь, в Кельне, он проработал девять лет; здесь он "превратился" из математика в физика. Наличие свободного времени способствовало формированию Ома как физика-исследователя. Он с увлечением отдается новой работе, проводя долгие часы в мастерской коллегии и в хранилище приборов.
Ом занялся исследованиями электричества. Требовался скачок от созерцательного исследования и накопления экспериментального материала к установлению закона, описывающего процесс протекания электрического тока по проводнику. В основу своего электроизмерительного прибора Ом заложил конструкцию крутильных весов Кулона.
Ученый проводит целую серию экспериментов. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием "Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество". Статья была опубликована в 1825 году в "Журнале физики и химии", издаваемом Швейггером. Это была первая публикация Ома, посвященная исследованию электрических цепей.
Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось неверным, что впоследствии стало одной из причин его длительного непризнания. Впрочем, и сам исследователь не претендовал на окончательное решение поставленной им задачи и даже подчеркивал это в названии вышедшей статьи. Поиски нужно было продолжать. Это чувствовал и сам Ом.
Главным источником погрешностей была гальваническая батарея. Вносили искажения и исследуемые проволоки, потому что вызывала сомнения чистота материала, из которого они изготовлены. Принципиально схема новой установки почти не отличалась от той, которая использовалась в первых опытах. Но в качестве источника тока Ом использовал термоэлемент, представляющий собой пару "медь-висмут". Приняв все меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям.
Появляется в свет его знаменитая статья "Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера", вышедшая в 1826 году в "Журнале физики и химии".
Статья, содержащая результаты экспериментальных исследований в области электрических явлений, и на этот раз не произвела впечатления на ученых. Никто из них даже не мог предположить, что установленный Омом закон электрических цепей представляет собой основу для всех электротехнических расчетов будущего. Экспериментатор был обескуражен приемом коллег. Выражение, найденное Омом, было настолько простым, что именно своей простотой вызывало недоверие. Кроме того, научный авторитет Ома был подорван первой публикацией, и у оппонентов были все основания сомневаться в справедливости найденного им выражения.
Этот берлинский год был наиболее плодотворным в научных исканиях настойчивого исследователя. Ровно через год, в мае 1827 года, в издательстве Римана вышла обширная монография "Теоретические исследования электрических цепей" объемом в 245 страниц, в которой содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям.
В этой работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Здесь же содержится много других оригинальных мыслей, причем некоторые из них послужили отправным пунктом для рассуждений других ученых. Исследуя электрическую цепь, Ом нашел более простую формулу для закона электрической цепи, вернее, для участка цепи, не содержащего ЭДС: "Величина тока в гальванической цепи прямо пропорциональна сумме всех напряжений и обратно пропорциональна сумме приведенных длин. При этом общая приведенная длина определяется как сумма всех отдельных приведенных длин для однородных участков, имеющих различную проводимость и различное поперечное сечение". Нетрудно заметить, что в этом отрывке Ом предлагает правило сложения сопротивлений последовательно соединенных проводников.
Теоретическая работа Ома разделила судьбу работы, содержащей его экспериментальные исследования. Научный мир по-прежнему выжидал. После выхода из печати монографии Ом, решая вопрос о месте своей дальнейшей работы, не оставлял научных исследований. Уже в 1829 году в "Журнале физики и химии" появляется его статья "Экспериментальное исследование работы электромагнитного мультипликатора", в которой были заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом первым из ученых предложил единицу сопротивления, в качестве которой он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным сечением в 1 квадратную линию.
В 1830 году появляется новое исследование Ома "Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости". Эта работа вызвала интерес у многих ученых. О ней благоприятно отозвался Фарадей.
Однако, вместо того чтобы продолжать научные исследования, Ом вынужден тратить время и энергию на научную и околонаучную полемику. Быть спокойным трудно: от признания открытия зависит его назначение на хорошую должность и материальное благополучие.
Его отчаяние в это время можно почувствовать, прочитав письмо, посланное Швейггеру: "Рождение "Электрических цепей" принесло мне невыразимые страдания, и я готов проклясть час их зарождения. Не только мелкие придворные людишки, которым не дано понять чувства матери и услышать крик о помощи ее беззащитному ребенку, издают лицемерные сочувствующие вздохи и ставят на свое место обманщика-нищего, но даже те, которые занимают одинаковое положение со мной, злорадствуют и распускают злобные слухи, доводя меня до отчаяния. Однако время испытаний пройдет или, скорее всего, уже прошло; о моем отпрыске позаботились благородные люди. Он встал на ноги и впредь будет твердо стоять на них. Это толковый ребенок, которого родила не чахлая больная мать, а здоровая, вечно юная природа, в сердце которой хранятся чувства, которые со временем перерастут в восхищение".
Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык, в 1847 году - на итальянский, в 1860 году - на французский.
Наконец, 16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Через полгода он стал заведовать также кафедрой математики и исполнять должность инспектора по методике преподавания. В 1839 году Ома назначили ректором школы в дополнение ко всем имеющимся у него обязанностям. Но, несмотря на большую загруженность, Ом не оставляет научную работу.
Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома. Ученый сделал вывод: любой звуковой сигнал представляет собой сочетание основного гармонического колебания и нескольких дополнительных гармоник. К сожалению, этот закон Ома разделил судьбу его закона для электрических цепей. Только в 1862 году, после того как соотечественник Ома Гельмгольц более тонкими экспериментами с использованием резонаторов подтвердил результаты Ома, были признаны заслуги нюрнбергского профессора.
Продолжение научных исследований осложнялось большой педагогической и административной загруженностью. 6 мая 1842 году Ом написал прошение королю Баварии о снижении нагрузки. К удивлению и радости ученого, его просьба была быстро удовлетворена. Признание его работ все-таки приближалось, и этого не могли не знать те, кто стоял во главе министерства вероисповеданий.
Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом. Ом стал лишь вторым ученым Германии, удостоенным такой чести.
Очень эмоционально отозвался о заслугах немецкого ученого его американский коллега Дж. Генри. "Когда я первый раз прочел теорию Ома, - писал он, - то она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак".
Как это часто бывает, родина ученого оказалась последней из стран, признавшей его заслуги. В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом же году указом короля Баварии Максимилиана II он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. Кроме того, в это же время его назначают референтом по телеграфному ведомству при физико-техническом отделе министерства государственной торговли.
Но, несмотря на все поручения, Ом и в эти годы не прекращал занятия наукой. Он задумывает фундаментальный учебник физики, однако завершить эту работу ученый не успел. Из всего задуманного он издал только первый том "Вклад в молекулярную физику".
В 1852 году Ом получил наконец-то должность ординарного профессора, о которой мечтал всю жизнь. В 1853 году он одним из первых награждается только что учрежденным орденом Максимилиана "За выдающиеся достижения в области науки". Но признание пришло слишком поздно. Силы уже были на исходе. Вся жизнь была отдана науке и утверждению сделанных им открытий.
Духовная близость связывала Ома с родственниками, с друзьями, с учениками. Среди его учеников имеются ученые, получившие широкое признание: математик Дирихле, астроном и математик Е. Гейс и др. Многие из воспитанников Ома пошли по стопам своего учителя, посвятив себя педагогической деятельности.
Самые теплые отношения сохранялись у него с братом. Мартин оставался всю жизнь для него первым советчиком в личных делах и первым научным критиком его исследований. До самой смерти Ом помогал отцу, помня нужду, в которой тот жил, и постоянно высказывал ему благодарность за черты характера, которые тот воспитал в нем. Собственной семьи Ом так и не создал: он не мог делить своих привязанностей и полностью посвятил всю свою жизнь науке.
Ом скончался 6 июля 1854 года в половине одиннадцатого утра. Он был похоронен на старом южном кладбище города Мюнхена.
Исследования Ома вызвали к жизни новые идеи, развитие которых вывело вперед учение об электричестве. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления - 1 Ом. Этот факт - дань уважения коллег, международное признание заслуг ученого.
Ом Георг Симон
Знаменитый немецкий физик-экспериментатор, открывший известный закон, который сейчас носит его имя.
Трудно себе представить, что закон Ома, давно вошедший во всем мире в школьный курс, почти двадцать лет не признавался наукой, а имя его создателя оставалось неизвестным. А ведь современниками Георга Ома были крупнейшие ученые начала XIX века Фурье, Ампер, Фарадей, Лаплас...
История знает примеры, когда научные открытия гениальных одиночек намного опережали свое время. Такая судьба выпала и на долю Георга Ома. Он открыл закон, ставший основой современной теоретической и практической электротехники, дал научные определения таким понятиям, как сила тока, ЭДС, напряжение, сопротивление. Эталон сопротивления, предложенный Омом, позволил упорядочить проведение экспериментов. Ом первым применил в электротехнике математические методы, благодаря чему стал возможен важный для науки переход от качественных наблюдений к количественным измерениям...
Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в провинциальном немецком городке Эрлангене. Его отец зарабатывал на жизнь слесарным ремеслом, а все свободное время отдавал науке, к которой всегда тянулась его душа. Он самостоятельно изучал физику, химию, высшую математику. Жажду к знаниям скромный слесарь сумел привить и своим сыновьям. Георг, ставший профессором физики, и его брат Мартин, профессор математики, считали, что всем достигнутым в жизни они обязаны отцу, передавшему детям свою настойчивость в работе, целеустремленность и веру в успех.
В 1805 году Георг Ом поступил на философский факультет Эрлангенского университета, где начал изучать физику, математику и философию. К сожалению, соблазны вольной студенческой жизни не миновали его, и вскоре Георг стал уделять занятиям гораздо меньше времени, чем того хотелось бы отцу. Да и платить за обучение становилось все тяжелее. Отучившись всего три семестра, Георг оставил университет и уехал в Швейцарию, в небольшой городок Готтштадт, где ему предложили место учителя математики в частной школе. Но отец не оставил надежды увидеть своего младшего сына ученым. В письмах к нему он старался убедить Георга, что важно не только научиться преподавать знания другим, но и найти в себе силы продолжить образование, постигнуть нелегкое искусство учить себя самого.
Наставления отца возымели действие. В 1811 году Георг возвращается в Эрланген и за один год заканчивает университет, защищает диссертацию, получает степень доктора философии.
В 1824 году Ом заинтересовался электротехникой. В то время в этой области науки было множество нерешенных проблем? не разработана методика экспериментов, не найдены закономерности, связывающие основные величины. Да и не было прибора, позволяющего с достаточной точностью проводить измерения. За изготовление такого прибора и взялся Ом. Он сконструировал его на базе крутильных весов Кулона: магнитную стрелку подвесил на проволоке над проводником, расположенным в направлении магнитного меридиана. Чем больший ток протекал по проводнику, тем сильнее отклонялась стрелка. В качестве источника тока Ом использовал элемент Вольта? медную и цинковую пластины, помещенные в раствор соляной кислоты. Открытие своего закона Ому далось не просто, во-первых, из-за несовершенства имеющихся в его арсенале измерительных приборов и, во-вторых, из-за препятствий, чинимых высокопоставленными чиновниками, курирующих образование Германии.
В 1826 году за публикацию небольшой статьи, в которой выводился ныне всем известный закон, кёльнский школьный учитель Георг Ом был уволен по личному указанию министра просвещения.
Высокопоставленный чиновник придерживался убеждения, что внесение математики в классическую физику? недопустимая ересь. Всем инспекторам он приказал бдительно следить за чистотой натурфилософии и считать в ней главным именно умозрительный подход к явлениям природы.
Примечательно, что в Германии к министерскому окрику прислушались не только учителя, но и учёные. Георг Ом не был богат и знаменит. Не был он обласкан дружбой и признанием коллег, относившихся к безродному профессору с большим предубеждением практически всю его жизнь. Признание пришло к немецкому ученому из далекой России. Русские ученые Э.Х. Ленц и Б.С. Якоби уже в 1832 году применили закон Ома в работе о количественном исследовании электромагнитной индукции. В Германию закон Ома вернулся более, чем с десятилетним опозданием. Министерство просвещения упорно не пропускало в учебники мысль о том, что познать законы электричества без математики невозможно. Сама работа Ома откровенно высмеивалась за «болезненную фантазию, принижающую математикой достоинства природы».
Обиделся ли учёный на министерство в 1826 году? Отнюдь. Он проработал в немецких школах не один год, преподавал математику и физику, и на собственном опыте убедился, что там царит «беспросветная казёнщина». Согласно его наблюдениям, обскурантизм в школьном преподавании занял место логики на 99 %.
?«Но даже один процент вселяет надежду на продвижение логики вперед, ? говорил он друзьям. ? Что ж, подождем!» Действительно, Ом на несколько лет отошел от научной деятельности, занимался самообразованием, но зато потом, когда наступил просвет, выпустил ряд блестящих трудов по электричеству, акустике, кристаллооптике, в которых широко применялись математические формулы. В 1839 году, через 13 лет после изгнания из школы, Ом стал членом-корреспондентом Берлинской академии наук.
В 1842 году, через 16 лет после открытия закона, работы Ома были переведены на английский язык и Лондонское Королевское общество избрало его своим членом, наградив ученого золотой медалью. Тем не менее еще долгие годы не прекращались попытки опровергнуть закон Ома. Даже в 1852 году французский физик М. Депре писал, что «закон Ома никак не представляет собой точного выражения фактов». Но большинство ученых всего мира к тому времени уже пользовались в своих работах открытиями Ома.
Вспоминания о трудностях открытия закона Ома и его приближенный характер, физики предлагают в шутку уточнить его формулировку следующим образом: «Если использовать тщательно отобранные и безупречно подготовленные исходные материалы, то при наличии некоторого навыка из них можно сконструировать электрическую цепь, для которой измерения отношения напряжения к силе тока дают значения, которые после введения соответствующих
поправок, оказываются равными постоянной величине, называемой сопротивлением».
Почти через три десятилетия после смерти Георг Симон Ом удостоился высшего признания своих научных заслуг: в 1881 году на электротехническом конгрессе в Париже его имя было присвоено единице измерения сопротивления. Это было сделано по предложению русского ученого А.Г. Столетова.
Ом занялся исследованиями электричества. Он начал свои экспериментальные исследования с определения относительных величин проводимости различных проводников. Применив метод, который стал теперь классическим, он подключал последовательно между двумя точками цепи тонкие проводники из различных материалов одинакового диаметра и изменял их длину так, чтобы получалась определенная величина тока. Ом занялся исследованиями электричества. Он начал свои экспериментальные исследования с определения относительных величин проводимости различных проводников. Применив метод, который стал теперь классическим, он подключал последовательно между двумя точками цепи тонкие проводники из различных материалов одинакового диаметра и изменял их длину так, чтобы получалась определенная величина тока.
Проводник - это просто пассивная составная часть электрической цепи. Такое мнение превалировало вплоть до сороковых годов девятнадцатого столетия. Так зачем зря тратить время на его исследование?
Уже в своих первых опытах Ом заметил, что магнитное действие тока при замыкании цепи произвольной проволокой уменьшается со временем...
Это снижение практически не прекращалось с течением времени, и ясно было, что заниматься поиском закона электрических цепей при таком положении дел бессмысленно. Нужно было или использовать другой тип генератора электрической энергии из уже имеющихся, или создавать новый, или разрабатывать схему, в которой изменение ЭДС не сказывалось бы на результатах опыта. Ом пошел по первому пути».
После опубликования первой статьи Ома Поггендорф посоветовал ему отказаться от химических элементов и воспользоваться лучше термопарой медь - висмут, незадолго до этого введенной Зеебеком. Ом прислушался к этому совету и повторил свои опыты, собрав установку с термоэлектрической батареей, во внешнюю цепь которой включались последовательно восемь медных проволок одинакового диаметра, но разной длины. Силу тока он измерял с помощью своего рода крутильных весов, образуемых магнитной стрелкой, подвешенной на металлической нити. Когда ток, параллельный стрелке, отклонял ее, Ом закручивал нить, на которой она была подвешена, пока стрелка не оказывалась в своем обычном положении; сила тока считалась пропорциональной углу, на который закручивалась нить.
Кроме того, Ом установил, что постоянная в не зависит ни от возбуждающей силы, ни от длины включенной проволоки. Этот факт дает основание утверждать, что величина в характеризует неизменяемую часть цепи. А так как сложение в знаменателе полученной формулы возможно только для величин одинаковых наименований, то, следовательно, постоянная в, заключает Ом, должна характеризовать проводимость неизменяемой части цепи.В 1827 году в Берлине он опубликовал свой главный труд «Гальваническая цепь, разработанная математически».
Ом вдохновлялся в своих исследованиях работой «Аналитическая теория тепла» (1822) Жана Батиста Фурье (1768-1830). Ученый понял, что механизм «теплового потока», о котором говорит Фурье, можно уподобить электрическому току в проводнике. И подобно тому, как в теории Фурье тепловой поток между двумя телами или между двумя точками одного и того же тела объясняется разницей температур, точно так же Ом объясняет разницей «электроскопических сил» в двух точках проводника возникновение электрического тока между ними.
Ом вводит понятия и точные определения электродвижущей силы, или «электроскопической силы», по выражению самого ученого, электропроводности и силы тока. Выразив выведенный им закон в дифференциальной форме, приводимой современными авторами, Ом записывает его и в конечных величинах для частных случаев конкретных электрических цепей, из которых особенно важна термоэлектрическая цепь. Исходя из этого, он формулирует известные законы изменения электрического напряжения вдоль цепи.
История жизни
Замечательный немецкий физик Георг Симон Ом (1787-1854), чье имя носит знаменитый закон электротехники и единица электрического сопротивления, родился 16марта 1789 г. в Эрлангене (федеральная земля Бавария). Его отец был известным в городе мастером-механиком. Мальчик Ом помогал отцу в мастерской и многому у него научился. Быть бы ему механиком и продолжать дело отца, но Ом был честолюбив, хотел стать ученым и работать в лучших германских университетах. Он поступил учиться в университет в Эрлангене и закончил его в 1813 г. Его первая работа - учитель физики и математики реальной школы в Бамберге.
После нескольких лет работы в школе мечта Ома осуществилась. В 1817 г. он стал профессором математики Иезуитского колледжа в Кельне. Здесь Ом занялся исследованиями в области электричества, используя батарею Вольта. Ом составлял электрические цепи из проводников различной толщины, из различных материалов, различной длины (причем проволоку он протягивал сам, используя собственную технологию), пытаясь понять законы этих цепей.Сложность его работы можно понять, вспомнив, что никаких измерительных приборов еще не было и о силе тока в цепи можно было судить по различным косвенным эффектам. Ому очень пригодились те навыки работы, которые он приобрел, работая в мастерской с отцом. А еще ему очень пригодилось упорство, ибо эксперименты шли в течение 9 лет.
Для характеристики проводников Ом в1820 г. ввел понятие "сопротивление", ему казалось, что проводник сопротивляется току. По-английски и по-французски сопротивление называется resistance, поэтому современный схемный элемент называется резистором, а первая буква R с легкой руки Ома до сих пор используется как обозначение резистора в схемах. В 1827 г. вышел основополагающий труд Ома "Математическое исследование гальванических цепей", в котором и был сформулирован знаменитый закон Ома.
Казалось бы, столь простая математическая формула, которую сейчас изучают в школах, должна заслужить всеобщее признание, но получилось наоборот. Коллеги приняли в штыки выводы Ома, начались насмешки над ним. Обиженный Ом уволился из колледжа в Кельне. В последующие годы Ом жил в бедности, работая частным учителем в Берлине. Только в 1833 г. ему удалось устроиться на работу в Политехническую школу в Нюрнберге.
Тем временем за границей признали важность работ Ома. В 1841 г. Британское Королевское общество наградило его золотой медалью, а в 1842 г. избрало Ома своим действительным членом. Наконец, в1849 г. Ом стал профессором Мюнхенского университета. Всего 5 лет он имел возможность полноценно работать и преподавать. 7 июля 1854 г. Георг Симон Ом скончался.
В 1893 г. Международный электротехнический конгресс принял решение ввести единицу электрического сопротивления и назвал ее именем Георга Симона Ома, подчеркнув тем самым важность его открытия для электротехники.
(1787-1854) немецкий физик
Гёорг Симон Ом родился в Эрлангене в семье слесаря-ремесленника. Его отец с детства внушил своим сыновьям любовь к математике и физике. Окончив гимназию, Георг в 1805 году поступил в Эрлангенский университет, но проучился там всего лишь год, а затем с 1806 по 1809 год работал учителем в швейцарском городе Готштадте. В 1811 году он защитил докторскую диссертацию, подготовленную самостоятельно. Георг Симон Ом преподавал математику, затем физику в различных гимназиях: с 1813 по 1817 год - в Вам-берге, с 1817 по 1828 год - в Кельне. В промежутках между уроками он занимался гальваническими опытами, пытаясь выяснить, как зависит действие гальванической батареи от качества и от рода металла, из которого сделана замыкающая ее полюсы проволока.
В 1826 году Ом экспериментально открыл основной закон электрической цепи, связывающий между собой силу тока, электродвижущую силу и сопротивление. Этот закон - закон Ома - был сформулирован им в работе «Определение закона, по которому металлы проводят электричество». В 1827 году ученый обосновал его теоретически для участка и для полной цепи. В своей маленькой лаборатории в Кельне он соорудил конструкцию, состоявшую из висмутного стержня, впаянного между двумя медными проволоками. Опустив один из спаев в кипящую воду, а другой - в мелко наколотый лед, Георг Ом скоро пришел к выводу, что между движением электрического тока и водного потока в наклонном русле существует аналогия. Чем больше перепад уровней в русле и свободнее путь, тем поток воды сильнее. Так же происходит и с электрическим током: сила тока будет тем больше, чем большей электродвижущей силой обладает батарея и чем меньше сопротивление току на его пути. В этом же году Ом ввел понятия «электродвижущей силы», «падения напряжения» и «проводимости».
Закон Ома долгое время не находил себе применения, хотя установленные в нем количественные соотношения между параметрами электрической цепи открыли широкие возможности в изучении электричества. К результатам работ немецкого ученого относились благосклонно местные физики, но ни в одной другой стране они не были известны. В октябре 1831 года профессор прикладной физики Парижской школы искусств и ремесел Клод Серве Пулье сообщил Французской академии, что нашел количественное соотношение между током, электродвижущей силой и сопротивлением, не упоминая имени Ома. Но затем он был вынужден признать, что читал сочинение немецкого физика о гальванической цепи и согласен с тем, что этот закон первым сформулировал Георг Симон Ом. Эта скандальная история способствовала тому, что о работах Ома узнали и другие французские, а затем английские физики. Значение закона Ома стало несомненным только после того, как выдающиеся русские ученые Эмилий Христиано-вич Ленц и Борис Семенович Якоби, немецкие ученые Карл Фридрих Гаусс, Густав Роберт Кирхгоф и некоторые другие положили этот закон в основу своих исследований.
Несмотря на открытие количественного закона, Георг Ом продолжал оставаться скромным учителем. В возрасте 44 лет (в 1833 году) он получает место профессора физики Нюрнбергской высшей политехнической школы, а в 1839 году становится ее ректором. Лондонское королевское общество в 1841 году наградило его медалью Копли. В 1849 году ученого пригласили в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора, а в 1852 году, когда Ому было 63 года, он стал профессором. Всю жизнь Георг Симон Ом был великим тружеником, но его преследовали неудачи.
Научные интересы Ома распространялись также и на акустику, оптику, кристаллооптику. Ему принадлежит мысль о сложном составе звуков. В частности, в 1843 году Ом установил, что простейшие слуховые ощущения вызываются лишь гармоническими колебаниями. Ухо способно разлагать сложные звуки на синусоидальные составляющие, и они воспринимаются как основной тон, и добавочные - обертоны. В этом состоит акустический закон Ома. Однако эти труды ученого признания не получили, и только через восемь лет после его смерти его соотечественник Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц смог доказать справедливость выводов Ома. Позже, основываясь на акустическом законе Ома, Гельмгольц разработал резонансную теорию слуха. В 1842 году Ом был избран членом Лондонского королевского общества.
В конце 40-х годов он задумал создать стройную теорию молекулярной физики. К сожалению, ученый успел написать и издать всего один том своего труда. 7 июля 1854 года он скоропостижно скончался.
Спустя двадцать семь лет после смерти Ома, когда его именем назвали общепринятую единицу сопротивления, «дорогому соотечественнику» в Мюнхене воздвигли памятник.
Все мы не представляем сегодня свою жизнь без электрического тока и поэтому мы решили посвятить данную статью немецкому физику, создателю фундаментальных законов, которые описывают процессы поведения электрического тока в проводника, - Георге Симоне Оме . В свое время этот выдающийся ученый являлся членом Баварской Академии Наук, член-корреспондентом Берлинской Академии Наук, а также иностранным почётным членом Лондонского Королевского общества.
Родился Георг Ом в семье потомственного слесаря, который особое внимание уделял самообразованию – читал книги по математике, обучался черчению в Берлинской технической школе. После определенной образовательной подготовки Иоганну Вольфгангу Ому было разрешено организовать собственное дело.
Георг Симон Ом
Георг Ом проходил обучение в скромной платной школе, где преподавал всего один учитель и тот без педагогического образования. Здесь Георг получил базовые знания по правописанию, чтению и математике, а также был подготовлен к поступлению в городскую гимназию.
В гимназии особое внимание уделялось освоению латыни и греческого языка. Математику и физику Георг вместе со своим братом изучали дома, под руководством и наставлением своего отца, который в свое время изучал их самостоятельно. Хоть семья Георга Ома и имела скромные доходы, в ней всегда выделялись средства на приобретение книг по математике, истории, географии, педагогике, а также руководства по обработке металлов. Георг хорошо изучил латынь и перевел научный труд Леонарда Эйлера «Интегральные исчисления», который был записан под диктовку его отцом. В последствие эта книга была освоена старшим Омом.
Хорошо подготовленный Георг Ом с легкостью поступает в Эрлангенский университет в 1805 году. Учеба давалась ему легко и по этой причине большую часть своего времени он отдавал спорту – бильярду и катанию на коньках. Также Ом был неплохим танцором, так как увлекался танцами. Такое поведение сына немного взволновало отца. В последнее время содержать семью старшему Ому было все труднее. Так назрел «конфликт отцов и детей», который привел к тому, что Георг оставляет учебу в университете (проучился 1,5 года) и устраивается школьным преподавателем в небольшом городке Швейцарии – в Готтштадте. Так началась карьера преподавателя.
Закон Ома
Георг был увлечен физикой и особое внимание уделял протеканию электрических токов в проводниках. Это направление в физике Ом выбрал не зря, так как в этой области никто доселе не работал, и он надеялся на низкую конкуренцию. К своим опытам Ом подходил с особой немецкой педантичностью – тщательно готовился и подбирал оборудование.
Каждый из нас помнит школьный курс физики и известный закон Ома , который считается одним из простейших законов физики: «Сила тока в проводнике прямо пропорциональна падению напряжения в нём и обратно пропорциональна сопротивлению». Давайте мысленно совершим путешествие в начало XIX столетия! В то время об электрическом токе в проводниках было известно мало, даже существовали первые источники электрического тока – батареи гальванических элементов. Не было известно из чего состоит электрический ток, и что он собой представляет, а также от чего зависит.
Электрический ток решил исследовать и изучать Георг Ом. В то время не было измерительных приборов, которые мы привыкли использовать в наше время для определения характеристик электрического тока – амперметров и вольтметров. Многие пытались производить измерение тока, используя тот факт, что электрический ток способен нагревать проводник. Но Ом не захотел идти этим путем и решил измерять электрический ток, исходя из магнитного действия, которое было определено Эрстедом. Ом создал специальный прибор для измерения электрического тока, который работал на принципе протекания тока по проводнику, что вызывало поворот магнитной стрелки.
В начале своих экспериментов Ом использовал гальванические источники электрического тока, но потом он обратил внимание на тот факт, что такие источники быстро теряют ток со временем. Поэтому первые научные публикации Ома имеют определенные неточности. Поэтому Ому пришлось искать выход из затруднительного положения, и он его нашел. Он обратил внимание явление, которое открыл Томас Зеебек, - возникновение тока в цепи в отдельных проводниках (проводах), при этом каждый из проводников имел разную температуру. В своем эксперименте Ом решил использовать источник тока с термоэлементами, выполненными из висмута и меди. Один из спаев находился в кипящей воде, а другой он поместил в тающий лед.
Ому удалось тщательно собрать установку, которая выдавала стабильный электрический ток, что позволило внести корректировки в ранние научные работы и исправить существующие неточности. В 1826 году Ом опубликовал статью «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата мультипликатора Швейггера», в которой подробно описал результаты своей опытно работы с электричеством и проводниками.
Однако первые работы Ома не вызвали сразу всеобщего одобрения. Правда, известный физик – , узнав о трудах Ома, выразил досаду, что из-за незнания немецкого языка, не может подробно изучить его теории.
В 1830 году Ом публикует работу «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости», которая высоко была оценена Майклом Фарадеем. Но это только частичные признания трудов Ома, так как его немецкие коллеги не воспринимали его в серьёз. Только в 1833 году Ому было присвоено звание профессора физики и предоставлено место в политехнической школе Нюрнберга. В дальнейшем он становится заведующим кафедры математики и ректором школы. В это период Ом увлекся акустикой и создал акустический закон.
Мировое признание Ом получил после того, как его работы были переведены на английский (1841), итальянский (1847) и французский языки(1860). В 1842 году Ом был награжден золотой медалью и принят в члены Лондонского королевского общества.
В Америке труды Ома привлекли внимание Дж. Генри, а в Италии они были популярны благодаря пропаганде Карло Матеуччи.
Только через 20 лет Ом был признан в своей родной Германии. В 1845 году его избирают членом в Баварской Академии Наук, а в 1849 году его приглашают в Мюнхен на должность экстраординарного профессора. Правительство страны доверяет ему должность государственного хранителя собраний физико-математических приборов и рефератов по телеграфному ведомству. Он также продолжает читать лекции по физике и математике.
В шестьдесят лет Ом был полон энергии и справлялся с многочисленными задачами возложенными на его плечи. Он продолжает научные изыскания, занимается конструированием и изготавливает демонстрационные приборы. Особое внимание уделяет разработке собственной методики преподавания. В последние годы Ом взялся за написание учебника по физике, но успел только сделать первый том «Вклад в молекулярную физику».
Ом так и не обзавелся собственной семьей. В 1852 году сбылась его давняя мечта – он получил должность ординарного профессора. А в 1854 году у Ома случается сердечный приступ, после которого он прожил еще 12 дней.
Человечество помнит о выдающемся физике, который внес свой вклад в науку и в честь его названа единица электрического сопротивления (1881).
Представляем вашему вниманию видео о Георге Оме: