Георг Симон Ом (нем. GeorgSimonOhm, 1787-1854) – известный немецкий физик, разработавший и практически подтвердивший закон, который отразил связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. Авторству ученого принадлежит акустический закон, получивший широкое признание после его смерти.
Георг Симон Ом (Georg Simon Ohm)
Георг Симон Ом появился на свет 16 марта 1787 года в небольшом прусском городке Эрпаген. Его отец Иоганн Вольфганг профессионально занимался слесарным делом и при этом все время тяготел к новым знаниям. Он самостоятельно изучал математику, а также проходил обучение в школе технического рисования. Мать будущего ученого Мария Елизавета была дочерью кузнеца и родила своему мужу семерых детей. Когда Георг был младшим подростком она скончалась во время родов, оставив Иоганна с двумя сыновьями и дочкой. Чтобы обеспечить им нормальную жизнь отец много трудился, а все свободное время посвящал детям.
Первая школа, где учился Георг была частной и в ней преподавал всего один человек – ее владелец, бывший чулочник. Не имея педагогического образования, он оказался талантливым учителем и хорошо подготовил подопечного к поступлению в гимназию. Акцент в преподавании здесь делался на языки, поэтому точные науки Ому приходилось осваивать вместе с отцом. Георг вместе с младшим братом Мартином (в будущем профессор математики) показывал недюжинные способности и вскоре с ними начали заниматься университетские преподаватели. Один из них – К. Лангсдорф даже согласился проэкзаменовать Ома по окончании гимназии и вынес вердикт, что он очень талантлив и обязательно станет знаменитым.
В 1805 году Ом без проблем был зачислен в Эрлангенский университет, где учился без особых проблем. Здесь он увлекся танцами и бильярдом, демонстрируя успехи в новых для себя занятиях. Отцу смена жизненных ориентиров не очень нравилась, что привело к заметному ухудшению отношений с сыном. В результате спустя три семестра молодой студент покинул стены Альма-матер и отправился преподавать математику в швейцарский городок Готтштадт. Спустя два года Ом перебирается в немецкий Нейербург, продолжая педагогическую практику. На этой стезе он приобретет солидный опыт, который будет обобщен в методической статье, увидевшей свет в 1817 году.
В 1811 году Георг возвращается в родной город и вновь садится за студенческую скамью. Он сделал это столь успешно, что в течение этого же года защитил диплом, написал диссертацию и получил ученую степень доктора философских наук. После завершения обучения ему предложили поработать в должности приват-доцента кафедры математики. Поначалу Ом воспринял свою работу с энтузиазмом, но через 1,5 года вынужден был покинуть университет из-за материальных проблем. В период 1812-1816 годов Георг работает в школе Бамберга преподавателем физики и математики, а после ее закрытия получает предложение переехать в Кельн для обучения слушателей подготовительных классов.
В этом городе ученый проведет 9 лет. На новом месте его переполняли позитивные эмоции – удобное расписание занятий, отличное оборудование, добрые отношения с коллегами создавали отличный жизненный фон. Из-за появившегося свободного времени параллельно с преподаванием Ом всерьез занялся наукой. В сфере его интересов – процессы, происходящие в электрических цепях.
Но сперва Георг занялся своими приборами, многие из которых нуждались в ремонте. С характерной для него въедливостью он стал готовить аппаратуру для запланированных экспериментов. Ома все больше интересовала физика с ее многочисленными загадками, да и конкуренция в этой области была не столь сильна. Направление движения к намеченной цели ученый определял порой интуитивно, но очень точно. Он понял, что сначала необходимо овладеть способами количественного исследования явлений.
Ом усовершенствовал принцип измерения тока, акцентировав внимание не на тепловом, а на магнитном действии, ранее открытым датским коллегой Эрстедом. В его приборе ток, проходивший по проводнику, заставлял перемещаться магнитную стрелку, которая висела на упругой проволоке из золота. Её верхний конец прикреплялся к специальному винту, с помощью которого ученый компенсировал поворот стрелки, спровоцированный магнитным воздействием. При этом угол поворота винта выступал мерилом тока.
Так выглядели промышленные гальванометры выпускавшиеся с 1900 года — основаны на приборе изобретенном Омом
На первых порах экспериментатор работал с гальваническими источниками тока, но вскоре понял, что они генерируют ток, интенсивно убывающий со временем. Игнорирование этого обстоятельства вызвало определенные неточности в его первых статьях. Пытливый ум Георга помог ему преодолеть затруднение, и он обратился к явлению, впервые описанному Томасом Зеебеком. Оно связано с возникновением электричества в цепи из двух проводников при условии, что спаи между ними имеют неодинаковую температуру.
Для своего эксперимента ученый взял термопару медь и висмут, при этом первый спай был расположен в кипятке, а второй в тающем снеге. В результате устройство обеспечило необходимую стабильность тока, что позволило автору сделать объективные выводы о влиянии длины, сечения и химического состава проводников на электрический ток. Позднее Ом изменил установку, включив в нее 8 медных проволок различной длины, но идентичного диаметра. Автор и в дальнейшем неоднократно менял условия эксперимента – брались разные термоэлементы, в том числе латунные проволоки, корректировалось сопротивление, но результат наблюдений сводился к уже выведенной формуле.
В результате был открыт эмпирический закон, в котором устанавливалась связь между силой тока в проводнике с напряжением на его концах и сопротивлением.
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна электрическому напряжению на концах участка и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи
Георгу удалось доказать, что в его уравнении постоянная b (характеризует свойства электроустановки) не зависит от длины проводника и возбуждающей силы. Это дало основание полагать, что данная величина отражает свойства неизменяемой части электрической цепи. Суммирование в знаменателе выведенной формулы корректно лишь для параметров с одинаковыми наименованиями, поэтому постоянная b характеризует проводимость неизменяемого сегмента цепи.
Популярно о законе Ома рассказано в видео.
Также ученый проводил исследования, ставящие целью определения величин проводимости проводников. Для этого он использовал способ, ставший классическим в экспериментальной физике. Георг поочередно подключал выполненные из различных материалов тонкие проводники схожего диаметра между двумя точками цепи. Затем он измерял их длину, добиваясь получения определенной величины тока. Свои выводы Ом подробно изложил в статье, опубликованной на страницах издания «Журнал физики и химии» в 1826 году.
К этому времени Ом прочно осел в Берлине, где трудился в научном центре с очень скромной нагрузкой три часа в неделю. Зато это давало возможность активно заниматься наукой. В 1829 году вышла ещё одна статья ученого, в которой он обосновал общие принципы функционирования электроизмерительных приборов, предложив эталон электрического сопротивления. Год спустя увидела свет еще одна работа – «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости», о которой восторженно высказывался . Несмотря на все старания, всеобщего признания у себя на родине физик поначалу не получил и даже письмо баварскому королю не возымело особого действия.
Ому принадлежит авторство понятия электродвижущей силы. Он сформулировал свой закон не только в дифференциальных значениях, но и в конечных величинах, подходящих для частных случаев отдельных электроцепей, среди которых первостепенное значение имела термоэлектрическая цепь.
В 1833 году Ом переезжает в Нюрнберг, куда его пригласили на должность профессора физики в недавно открывшуюся специализированную школу. В дальнейшем он возглавил кафедру математики и получил место ректора школы. В это время научные приоритеты Георга начинают меняться – его стала интересовать акустика.
В 1843 году ему удалось сформулировать акустический закон, названный именем автора. Он основан на природе слуховой системы человека, которая способна дифференцировать сложную звуковую волну на отдельные сегменты, то есть до определенных пределов мы воспринимаем индивидуальные частоты, вместе создающие сложное звучание. Ом доказал, что элементарные акустические ощущения вызывают гармонические колебания, на которые ухо разделяет сложные звуки. Поначалу этот закон, как и предыдущий не нашел широкого признания. Лишь спустя 20 лет немец Гемгольц провел серию более точных экспериментов с резонаторами, которые подтвердили выводы Ома.
Со временем Георг получил признание на мировом уровне. Его работы издаются на нескольких европейских языках. На русский переводов не было, но работавшие в России учёные немецкого происхождения и всячески пропагандировали выводы ученого. Как апофеоз заслуг Ома выступило его награждение золотой медалью и принятие в ряды членов Лондонского королевского общества. Георг стал всего вторым ученым из Германии, удостоившимся такой чести. Несмотря на это, у него оставалось немало противников, которые не только принижали заслуги, но и откровенно препятствовали работе.
Оценили труды соотечественника и на родине. В 1845 году физик стал членом Баварской АН, а в 1849 году он был приглашен в Мюнхен на место экстраординарного профессора. Вскоре он получает должность официального хранителя коллекции физических и математических приборов, а также работает референтом по телеграфному департаменту при Министерстве госторговли. На протяжении всей жизни ученый испытывал необыкновенно теплые чувства к брату Мартину, который оставался его самым главным критиком и советчиком. Не менее близкие отношения были у Ома и с отцом, которому он был безмерно благодарен за предоставленную возможность прикоснуться к науке.
В 1852 году Георга наконец назначили ординарным профессором, но его здоровье к тому времени оставляло желать лучшего. В 1854 году у него случился сердечный приступ, после чего баварский король освободил ученого от чтения лекций, однако через 12 дней Ом скончался.
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.
Георг Симон Ом – немецкий учёный, известный всему миру своими научными достижениями в области физики. 16 марта 1787 года в городе Эрлаген немецкого королевства Бавария родился мальчик, которому суждено было стать одним из умнейших людей на нашей планете. Назвали младенца Георг Симон. Георг Симон Ом – немецкий учёный, известный всему миру своими научными достижениями в области физики.
Под родительским крылом
16 марта 1787 года в городе Эрлаген немецкого королевства Бавария родился мальчик, которому суждено было стать одним из умнейших людей на нашей планете. Назвали младенца Георг Симон.
История семьи
Георг Ом вырос в бедной семье. Отец физика Иоганн Вольфган Ом был родом из семьи слесаря, и всю жизнь продолжал заниматься потомственной профессией. Отец Георга не хотел быть безграмотным невежей, тяга к знаниям заставляла его заниматься по учебникам самостоятельно. Иоганн много читал, скрупулёзно изучал точные науки. Находясь в Берлине, занимался изучением технического рисования в специализированной школе. Благодаря тонкому уму, Иоганн Вольфган понимал, что заниматься собственным делом намного выгоднее, чем работать наёмным рабочим. Возвратившись в родной Эрлаген, он начал добиваться от властей разрешения работать самостоятельно. Его усилия были не напрасны, и в 1785 года отец Георга получил долгожданный патент. Не прошло и года, как Иоганн повстречал свою будущую жену, Марию Елизавету. Она была родом из семьи кузнеца Беккина. За совместную жизнь, Мария родила мужу 7 детей, четверо из которых умерло. Георг Ом трепетно любил свою мать, до конца дней своих считал её самой лучшей и нежной. Она умерла при родах, когда мальчику было всего 10 лет. У Георга остались ещё младшие брат и сестра.
С раннего детства отец Георга прививал всем своим детям любовь к знаниям. Смерть жены не сломила его, оставшись с маленькими детьми на руках, он много работал. Днём и ночью Иоганн выполнял слесарные и кузнечные заказы, но всё свободное время посвящал обучению своих детей. Начинали своё обучение братья Георг и Мартин в довольно скромной школе, основателем и единственным учителем в ней был в прошлом представителем чулочной профессии. Чулочник не был профессиональным педагогом, его познания заключались в знании латыни и греческого языка. Природный талант педагога помог вложить в Георга достойные знания для дальнейшего обучения мальчика в эрлагенской гимназии. Иоганн Вольфган Ом математике и физике обучал сыновей самостоятельно. Он постоянно покупал новые книги, не жалея денег на образование детей. Георг рос очень способным мальчиком, преуспевал в различных направлениях. Хорошо изучив латынь, Георг перевёл учение Леонарда Эйлера "Интегральное исчисление" на немецкий язык. Отец со слов старшего сына записал его перевод с целью дальнейшего детального изучения трудов автора. Все эти старания приобщить детей к знаниям не пропали даром: оба мальчика приобрели статус профессора. Георг стал знаменитым физиком, а Мартин преуспевал в математике.
Отрочество
В 1798 году Георг Симон Ом начинает своё обучение в гимназии родного города. Продолжительность пребывания в учебном заведении составила 4 года, за которые, по мнению самого будущего учёного, он не узнал ничего нового. Тем временем отец Георга привлекал к дальнейшему развитию своих детей друзей, которые занимались профессорской деятельностью. Учёные с удовольствием просвещали способных братьев, восхищаясь их одарённостью. По достижению Георгом пятнадцатилетнего возраста, знаменитый профессор К. Е. Лангсдорф принимал у него экзамен по математике. Проверка знаний длилась в течение пяти часов, и Георг Ом выдержал её на отлично. Профессор задавал вопросы по пяти разделам математики, пятнадцатилетний юноша, не задумываясь, правильно отвечал на любые вопросы. Экзаменатор по достоинству оценил живой ум Георга и его брата, предрекая им блистательное будущее.
Студенческие годы
В 1805 году Георг Симон Ом успешно поступает в университет в родном городе. Блистательная подготовка позволила будущему учёному не прилагать никаких усилий при обучении в университете. Никакого дальнейшего развития в области физики мальчиком не наблюдалось, и у Георга появилось новое увлечение – спорт. Талантливый человек талантлив во всём. Он стал одним из лучших игроков в бильярд в университете, всерьёз занялся конькобежным спортом. Все эти увлечения отвлекали Георга от изучения точных наук, что вызывало у отца большое недовольство. Иоганн Ом всеми силами старался вернуть сына в нужное русло. На фоне этих событий у них случился первый и последний в их жизни разлад. Денег в семье всё чаще не хватало. На фоне всех этих событий Георг Ом принял решение покинуть университет и заняться преподавательской деятельностью в частной школе. Пройдя полтора года обучения, юноша покидает его.
Частная школа, в которой юный Ом стал учителем математики, находилась в Швейцарии. Маленький городок Готтштадт встретил тёплым гостеприимством молодого педагога. Школа располагалась в большом старинном замке, единственной достопримечательности крошечного швейцарского городка. Очаровательная Швейцария, хорошая работа, достойная заработная плата – всё это безгранично радовало Георга. Он писал множество восторженных писем отцу, с надеждой получить его прощение и понимание. Иоганн не только не писал старшему сыну, но отказывался читать его письма. В душе отца Георга была пустота, он решил, что сын загубил свой талант, бросив учёбу. Время шло, и отец с сыном снова нашли взаимопонимание. Однообразная деятельность Георга в Готтштадте постепенно переставала радовать юношу, его живой ум тосковал по новым знаниям. В письмах на родину всё чаще стала проскальзывать нотка тоски по дому и обучению в университете.
Перемены
Вскоре Георгу пришлось покинуть место работы по причине приезда сына хозяина частной школы. Он был математиком, и занял преподавательское место Георга. Отправившись в другую школу, Георг Ом стал с жадностью изучать сложнейшие математические труды знаменитых учёных. Самообразованием Георг занялся по настоятельной рекомендации известного профессора К. Е. Лангсдорфа, который продолжал интересоваться судьбой юного дарования.
Возвращение на родину
Трудолюбие и самоотверженность в самообразовании дали положительные результаты. 1811 год становится очень плодотворным в жизни юноши. В этом году Георг Симон Ом возвращается в родной город. Проходит полное обучение в университете за год, после окончания курса обучения защищает диссертацию, становится профессором философии. После получения докторской степени, Ому предложено место доцента кафедры математики в Эрлагенском университете. Недолго пришлось занимать место доцента учёному, спустя полтора года он был вынужден искать другую работу из-за плачевного материального состояния.
Скитания
После долгих поисков в 1813 году Ом занял преподавательское место в школе города Бамберг. Ознакомившись с методическим образовательным процессом, Георга возмутился невежественностью системы преподавания. Педагог с учёной степенью не мог молчать, направив в Генеральный комиссариат письменное обращение с протестом. В результате школу в Бамберге расформировали, и Ом продолжил преподавательскую деятельность в местной подготовительной школе, условия преподавания и проживания в которой отличались в худшую сторону. Учёный Ом продолжал отстаивать свою точку зрения, разработав собственную методику обучения детей. Без устали, он продолжал посылать письма со своими трудами в школы и университеты, пытаясь добиться поддержки. К огромному сожалению, все старания были безрезультатны. В 1817 году в свет выходит большая заметка Ома, описывающая новую методику преподавания. Соображения Георга не были оценены по достоинству, наоборот, вызвали бурю негодования и протестов со стороны коллег. Небольшое количество сторонников молодого учёного поддерживали его взгляды. Знаменитому физику было уже 37 лет, когда его пригласили работать учителем физики и математики в город Кельн.
Годы достижений
В Кельне физика встретили с особой доброжелательностью. В его распоряжение были предоставлены все средства для научных разработок. Преподавательский график работы был построен так, чтобы учёный имел свободное время для научных достижений. Георг погружается в детальное изучение физики, отстранившись от математики. Прилежное трудолюбие и скрупулёзность обеспечивают успех в начинаниях. Знаменитый физик начинает заниматься своими первыми разработками по теме электрического тока и проводников. Тщательное изучение темы, частые эксперименты с детальным изучением результатов, тонкие мыслительные процессы, смелые предположения привели к революционным открытиям в области физики. В 1826 году выходит сенсационная научная статья физика Ома с описанием закона о проводимости металлами электрического тока. Опубликовал научную статью с результатами «Журнал физики и химии».
Научная деятельность
В первое время научные труды Ома не были оценены по достоинству, но этот факт совсем не огорчал Ома. В 1826 году учёный подаёт прошение о предоставлении ему отпуска на год с освобождением от профессиональной деятельности. После одобрения прошения, он отдаёт все силы для ведения научной деятельности. Георг переезжает к своему брату Мартину для дальнейшей работы над исследовательской работой в области электрических цепей. Уже через год, в 1827 году, в свет выходит научный труд Ома, размещённый на 245 страницах об исследовании электрических цепей.
Ом Георг Симон – немецкий физик, открыватель одного из самых главных законов в электронике и электротехнике, позже названного в его честь – закона Ома, родился 16 марта 1789 года в городе Эрланген, Германия в достаточно образованной семье, где прививалась любовь к книгам и изучению естественных наук.
Начальное образование и, по сути – путевку в жизнь Георг получил благодаря своему отцу – Иоганну Вольфгангу, который устроил сына в гимназию, а затем и в местный университет. Там он изучает математические науки. Но, проучившись всего 3 семестра вопреки воле отца, в 1806 году будущий ученый бросил университет и устроился преподавателем в городе Готштадт, Швейцария. А спустя три года в 1809 году переехал в город Нейенбург, Западная Пруссия, где всецело посвятил себя изучению математики.
В 1811 году Ом все же возвратился в родной университет и к радости отца, не только с успехом окончил его, но и получил ученую степень доктора философии. С этого момента начинается плодотворная научная деятельность Ома и не менее плодотворная преподавательская. Сначала он преподает математику в городе Бамберг, а затем и в Кельне в Германии.
Работая преподавателем, Ом начинает всерьез заниматься научной деятельностью и в частности изучением процессов, происходящих в электрических цепях . Результатом этих исследований становятся научные труды ученого. Так в 1825 году он публикует научный труд, описывающий электрические явления. Еще через год он формулирует свой знаменитый закон, в котором отображается зависимость электрического напряжения , тока и сопротивления , что, по сути, формирует фундаментальные основы электротехники. А еще через год дает теоретическое обоснование открытого закона. В 1830 году он публикует труд, касающийся исследований униполярной (односторонней) проводимости.
Примечательно, что сначала научный мир встретил «в штыки» величайшее открытие Ома. Долгое время его научные труды игнорировались и даже запрещались к публикации. Лишь в 1831 году , когда другие ученые опытным путем пришли к аналогичной интерпретации закона Ома – достижение ученого признали практически все научные организации. Научные труды Георга Симона даже были отмечен в 1841 году Лондонским королевским обществом, а сам ученый награжден медалью.
Получив широкую известность, Георг Симон Ом не стал «потчевать на лаврах» упиваясь своей популярностью. Он продолжает работать в области изучения электрических процессов. В 1829 году он публикует ряд работ, касающихся процессов нагревания проводников , по которым протекает электрический ток. В 1839 году он изучает акустику и тоже публикует ряд научных работ, а также формулирует акустически закон Ома.
Умер великий ученый 6 июля 1854 года в возрасте 65 лет. В его честь через 27 лет в 1881 году на Международном конгрессе электриков в Париже было принято решение именовать единицу измерения электрического сопротивления в честь немецкого ученого – Омом.
