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——被推迟承认的欧姆定律

  科学发展史告诉我们,许多最基本的定律,虽然形式较为简单,但发现它们所 付出的劳动,往往很大。欧姆定律就是典型一例。现在凡是学过算术并有一定电工 基础的人,都能将它运用于电路计算。从这方面说,我们不能不感谢姆(G.S. Ohm,1789-1854)在一个半世纪以前所做的工作。然而,在欧姆宣布他的发现后, 他却遭到某些黑格尔唯心论者的非难和攻击。经过十几年后,他这一伟大发现才开 始得到公认。

  欧姆定律的发现

  1789年3月16日,欧姆出生于南德意志巴伐利亚的爱尔朗根(Erlangen)。 1805年5月,欧姆考入爱尔朗根大学,但只读了三个学期就被父亲送到了瑞士农村。 他父亲认为农村的清新空气和纯朴的社会关系,将会更有利于欧姆潜心学习。在这 以后6年中,欧姆一边自学,一边担任中学教师和家庭教师,取得了父亲预期的效 果。1811年,欧姆再度进入爱尔朗根大学,并于同年10月获得博士学位。毕业后, 他在母校担任了一年半的无薪助教,这是他直到1849年以前在大学的唯一的一次任 教。欧姆考虑到,在德国等级森严的师资队伍中,无薪助教处于最低层,想要登上 这个金字塔的顶端是可望而不及的事。于是,他决定暂时离开大学,以便能够较自 由地从事科学研究。1813-1817年间,他在巴姆堡一所中学任教。1819年,他又转 到科隆一所经过改革的耶稣学校当教师。那里教育风气之浓,在当时的德国是屈指 可数的。他在那里系统地学习和研究了著名科学家拉普拉斯、泊松、傅立叶和菲涅 耳的经典著作,从而为自己今后从事科学研究打下了坚实的理论基础。

现在一般人倾向认为,德国的科学领先于法国,但在历史上不都是这种情况。 从18世纪末到19世纪初,法国的科学不仅远远超过德国,而且跃居世界之冠。德国 在当时还比较落后,这种形势在物理学方面尤为明显。把持当时德国物理学界的是 一批老年持重的物理学家,片面强调定性的实验,忽视理论概括的作用,他们对于 法国人的数学物理方法甚为不满。孟克(G.W.Muncke,1772-1847)曾经这样说 过:“自从牛顿和笛卡儿时代以来,数学的价值已越来越高。我们不能不看到这种 价值已充斥了法国的广大领域,而且正在向德国袭来。……如果我们诚心诚意地为 着促进科学的发展,并且正确而又全面地考虑目前物理学状态的话,那么我们一时 也不能不想到我们更需要的是观察和实验,而不是计算和几何公式”。

当然,德国也在发生变化*1806年拿破仑在耶拿战争中挫败了普俄联军,给了德 国以巨大的打击。代表新兴资产阶级利益的改革者在奋起改造社会的同时,提出要 以法国科学为榜样,彻底改造德国的科学体制。德国的教育有了罗快的发展,大学 引进法国科学经典著作为教本,开办讨论班和研究生班,以培养具有特殊技能的人 才。

另外,法国人的武力击碎了德国的世袭贵族特权,以至1807年10月9日发布的 普鲁士皇家敕令不得不扩大公民的权利。在这种情况下,不同背景的青年学生和科 学家得以在泛德情感的纽带中团结起来,冲破少数人的专擅和束缚。进入以往不能 进入的禁区。欧姆正是在这种环境中开始了电路的实验和理论研究,发现了欧姆定 律。

1826年,欧姆获准半年假期,到柏林研究电路去了。



欧姆根据库仑(C.A.de Coulomb,1736-1806)在1784年发明的扭力秤,设 计出一种丝悬磁针电流计,这种仪器不需要被测量的电流通过仪器本身,只需将磁 针置于电流的附近,就能根据磁针偏转角确定电流强度。由于磁针偏转角与电流强 度的线性关系,使他能正确地将电流强度作为一个电路参量抽象出来。另外,他又 根据塞贝克(T.J.Seebeck,1770-1831)在1822年发现的温差电效应,设计出 一台温差电池。温差电池的优点在于,它的电动势与温差电偶两端的温度的差成正 比,而且它不会产生伏打电池所固有的电极极化的现象,这就使他能够将电动势抽 象出来,作为电路的另一个重要参量。欧姆就是这样在1826年通过实验总结出了欧 姆定律:I=E/(R+r)

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