欧姆定律的起源
欧姆实验的第一阶段是探索电流产生的电磁力衰减与导线长度的关系。结果发表在他5月的第一篇科学论文1825上。在这个实验中,他在测量电流强度时遇到了困难。他受德国科学家施韦格发明的检流计的启发,将电流的磁效应的发现与库扭秤的方法巧妙地结合起来,设计了一台电流扭秤。它用于测量电流强度。欧姆,从初步实验来看,电流的电磁力与导体的长度有关。关系和欧姆定律今天的表述没有直接联系。欧姆当时并没有把电位差(或电动势)、电流强度和电阻联系起来。
早在欧姆之前,虽然没有电阻的概念,但已经有人研究过金属的导电性。欧姆努力工作。1825年7月,欧姆还用上述前期实验中使用的装置研究了金属的相对电导率。他用各种金属制成直径相同的导线进行测量,并测定了金、银、锌、黄铜和铁等金属的相对电导率。虽然这其中还有许多错误,但欧姆认为,电流在整条导线中是恒定的这一事实表明,电流强度可以作为电路的一个重要的基本量,他决定在下一次实验中把它作为一个主要观测来研究。
在之前的实验中,欧姆使用的电池是伏打堆,但是这个堆的电动势不稳定,这让他非常头疼。后来有人建议用铋铜热电偶做电源,这样就保证了电源电动势的稳定性。
1826年,欧姆利用上图的实验装置推导出了他的定律。木制底座上安装一个电流扭秤,DD '是扭秤的玻璃盖,CC '是刻度盘,S是观察用的放大镜,M和M '是水银杯,abb'a '是铋架,铋架和铜架的一条腿相互接触,就形成了热电偶。
欧姆准备横截面相同但长度不同的导体,将每根导体依次接入电路进行实验,观察扭转拖针的偏转角度,然后改变条件重复操作。根据实验数据,总结出以下关系:
X=q/(b+l)其中X代表流过导线的电流,与电流强度成正比,A和B是电路的两个参数,L代表实验导线的长度。
欧姆在1826年4月发表了一篇论文,将欧姆定律改写为:x=ksa/ls是导体的截面积,K是电导率,A是导体两端的电位差,L是导体的长度,X是通过L的电流强度,如果将电阻l'=l/ks代入上式,得到X=a/I ',这就是欧姆定律的定量表达式,也就是电路。