欧姆定理是如何被提出的？带你了解早期的欧姆定理( 二 ) _知识分享

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▲ 图1.1.3 奥斯特对热电偶效应的解释
??1824年安培和他的朋友贝克勒尔发现热电偶两个节点之间的电动势是温差的函数。到了1826年，欧姆构建了一个热电偶，冷端是冰水，热端是开水。他高兴地发现，热电偶所产生的的电流可以稳定持续几个小时。借助于热电偶所产生的的电动势，他重新重复了他的第一个实验。测量了八种不同长度的电线，欧姆发现电磁力，也就是取决于电流的大小，随着导线的长度而下降。它们之间的关系可以由一个方程所描述。X等于a 除以 b 加 x 。
很快，欧姆认为方程中的参数 a 和 b 是由电路中其他部分决定，他称为激励作用力。为了确定它们之间的关系，他明智地选择了不同的热电偶上的温度差重新做了实验测试，使用了不同的激励作用力，或者张力，也就是今天我们所说的电压。对于不同的导线长度，他发现电流与导线长度之间遵循相同的方程。方程中的 a 下降了，但参数 b 却是相同的。换句话说，电线中的电流遵循相同的分式，分子表明了热电偶电池的强度，分母则是电线的长度，欧姆将其成为阻力长度。
▲ 图1.1.4 在热电偶所产生的的电动势下进行电流测量
四、欧姆的噩运??对于这个结论，欧姆非常高兴，但觉得缺少数学推导。他想参考一本关于热量流动得数来建立电流的模型。这本书就是大名鼎鼎的傅里叶在1822年出版的关于热量流动的分析理论。他申请了休假一年来专门研究这方面的理论，到了1827年，它出版了一本很薄的书，书名为《电路的数学研究》。坦白地说，这本书的出版并不成功，批评家称这本书是被罗织出来的纯粹幻想，无法治愈妄想的结果，它唯一的作用是对自然尊严的歪曲。
??为何这本书恶评如潮？这值得我们深究其中的缘由。首先，这本书太数学化了，思想并没有很好地表述出来。例如，在1891年的一位翻译作家得不从其他科学家的论文和书籍中摘录很多片段，才能够把欧姆书籍中的思想说得明白，这样读者才能够理解到底在书中欧姆说了些啥。
其次，欧姆的结论与在1820年期间人们建立起来的观点恰好相反。当时人们认为电线中的电流与两个节点之间的电压，或者说是两个节点之间的张力是无关的，这个理念最初来自于1820年安培所做的实验。当时安培也想找到电池的电压与电流之间的关系，他也使用电池驱动电线产生电流来改变磁针的方向，发现多个电池串联，按道理电池总的电压增加了，但流过导线的电流却没有太大的变化，反映到磁针的方向几乎没有太大的变化。这么多的电池串联，可以产生更大的电击，所以中间的张力，也就是电压更强了。由此，安培得出了电路中的电压与电流没有关系。
??当时的包括安培在内的很多科学家不理解，电池存在一种被称为内阻的参数，当时的电池内阻很大。虽然多个电池串联，得到了更大的电动势，但串联电阻也同等增加，电磁电路中的电阻几乎都是由电池内阻决定的，所以增加电池的数量并不能够显著增加回路中的电流，当时的设备并不能够检测这方面的差异。
??第三点，欧姆使用了新的方法定义了电路中的张力，也就是电动势。当时人们理解这种张力是来自于电池或者热电偶，并没有形成电路中任意两点之间的电位差的概念。欧姆的这种观念很难被人们理解和喜欢。欧姆很聪明，他能够提出这种新的电路概念，但却无法通俗易懂地解释他们。

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▲ 图1.1.5 产生电动势的两种装置
??第四点，也是最糟糕的是欧姆的工作遭到了一位名叫乔治·波尔的科学家的方法。波尔也在电路杂志中发表了他的研究结果，同样欧姆也不喜欢波尔的工作。波尔称欧姆的工作是彻头彻尾的失败，他对德国教育部长说，一个物理学家给出这样的异端邪说，就不配在从事科学教学工作。欧姆的工作彻底惹怒了他所在学校的教务长，并宣布他不可能再留下来继续教学。后来他的传记作家称欧姆悲伤的离职了。后来欧姆继续寻找工作，最后到了一个军事学校当了一名教员。直到1833年，欧姆在纽伦堡理工学校直到新的教授职位。
五、欧姆的新生??欧姆在主流科学界最初火起来不是在德国，而是在英国。回看1830前后，英国一位鞋匠，名叫威廉·斯图尔金，他发明过电磁铁。一天在伦敦皇家学会跟别人干架。原因是啥呢？在1836年年中，斯图尔金自己办了一个杂志，叫做《电气、磁场和化学》，介绍自己制作的电机，声称在所见到同尺寸的机器中他的电机功率最大，这个电机由大型蒸汽机驱动。这引起了很多电机制作爱好者的兴趣，纷纷到斯图尔金的杂志社寻求帮助。