當前位置:商標查詢大全網 - 商標查詢 - 焦耳和歐姆生平簡介

焦耳和歐姆生平簡介

詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(1818 ~ 1889)是英國傑出的物理學家。1818 12出生於曼徹斯特附近的索爾福德。父親是壹個富有的釀酒廠老板。焦耳從小隨父親參加釀酒工作,學習釀酒技術,從未上過正規學校。16歲時,隨哥哥師從著名化學家道爾頓。但因為老師生病,學習時間不長,但道爾頓對他的影響很大,使他對科學研究產生了濃厚的興趣。1838年,他拿出壹套房子,開始了自己的實驗研究。他經常利用釀造後的業余時間,設計制作實驗儀器,進行實驗。焦耳壹生從事實驗研究,在電磁學、熱學和氣體分子動力學理論方面做出了突出貢獻。他通過自學成為了壹名物理學家。焦耳從磁效應和電機效率的測量開始實驗研究。他曾經認為電磁體將是機械功的無窮無盡的源泉,不久他發現蒸汽機的效率比新發明的電機要高得多。正是這些實驗探索,導致了他對熱功轉換的定量研究。從1840開始,焦耳開始研究電流的熱效應,撰寫了《論伏打電產生的熱量》、《金屬導體和電池在電解過程中釋放的熱量》等論文,指出導體在壹定時間內產生的熱量與電流的平方與導體電阻的乘積成正比。此後不久,1842年,俄國著名物理學家冷慈獨立發現了同樣的定律,故稱焦耳-楞次定律。這壹發現為揭示電能、化學能和熱能的等效性奠定了基礎,打開了能量守恒定律的大門。焦耳還註意到產生熱量的各種自然“力”之間的數量關系。他做了許多實驗。比如他把壹個帶鐵芯的線圈放在壹個密閉的水容器裏,連接上壹個靈敏的檢流計。線圈可以在強電磁體的磁場之間旋轉。電磁鐵由電池供電。實驗中電磁鐵交替通斷電流15分鐘,線圈速度達到每分鐘600次。這樣我們就可以比較摩擦生熱和電流生熱,焦耳證明了熱量與電流的二次方成正比。他還試驗了手抖和重物下落等三種方法,最後得出結論“使1磅水上升1°F的熱量等於並可能換算成65438舉起838磅的重量。”總結這些結果,他寫了壹篇關於磁電的熱效應和熱的力學值的論文,這篇論文在8月21日英國科學協會數學和物理小組的會議上宣讀。他強調,自然界的能量是等價轉換的,不會被破壞。在消耗機械能或電磁能的地方,某些地方總能獲得相當大的熱量。這是對熱的力量的極好證明和支持。因此引起了轟動和激烈的爭議。為了進壹步說服那些受熱量理論影響的科學家,他說,“我打算用更有效、更準確的設備重做這些實驗。”後來,他改變了測量方法,例如,將壓縮壹定量空氣所需的功與壓縮產生的熱進行比較,以確定熱的機械當量;熱的機械當量由水通過細管運動釋放的熱量決定;其中最著名的螺旋槳實驗至今仍被認為是最準確的。下落的重量帶動量熱計中的葉片旋轉,葉片與水摩擦產生的熱量可以通過水的溫升精確測量。他還用其他液體(如鯨油和水銀)代替水。通過不同方法和材料獲得的熱量的機械當量為423.9千克/米/大卡或接近423.85千克/米/大卡。在1840 ~ 1879期間,焦耳花了近40年的時間研究和測量熱的機械當量。他用不同的方法做了400多次實驗,得出結論:熱的機械當量是壹個普適常數,與做功方式無關。他自己的1878的測試結果和1849是壹樣的。後來才知道這個值是每千卡427 kg體重m。由此可見,焦耳不愧為真正的實驗大師。他的實驗常數為能量守恒和轉化定律提供了不容置疑的證據。1847年,當29歲的焦耳在牛津舉行的英國科學協會會議上再次報告自己的成果時,聽完之後還想反駁的開爾文勛爵完全被焦耳說服了。後來兩人合作得很好,* * *做了壹個多孔塞實驗(1852),發現多孔塞膨脹後氣體溫度下降,這就是焦耳-湯姆遜效應。焦耳的這些實驗結果總結在他於1850年出版的關於熱的機械當量的重要著作中。他的實驗被很多人從不同角度不同方法重復了壹遍,結論都是壹樣的。焦耳於1850年當選為英國皇家學會會員。從那以後,他繼續改進他的實驗。恩格斯把“發現熱的力學等價(邁耶、焦耳、凱爾丁)引起的能量轉化的證明”列為19世紀下半葉自然科學三大發現之首。定義焦耳,能量、功和熱的單位(J)。1J = 1N·m,等於。或者1牛頓力的作用點沿力的方向移動1米所做的功,或者1瓦的機械功1秒所釋放的能量。

格奧爾格·西蒙·歐姆(1787 ~ 1854)出生於巴伐利亞州的何潤。歐姆的父親是壹個熟練的鎖匠,對哲學和數學非常感興趣。歐姆從小在父親的教育下學習數學,並接受機械技能的訓練,這對他後來的研究工作,尤其是自制儀器有很大的幫助。歐姆的研究主要是在1817到1827擔任中學物理老師期間進行的!

1800中學時接受過古典教育。1803考入何潤大學,畢業前在壹所中學任教。1811年,奧姆回到何潤完成大學學業,並於1813年通過考試獲得哲學博士學位。1817年,他的著作《幾何課本》出版。同年,我申請教科隆大學預科的物理和數學。在我校設備齊全的實驗室裏,我們做了大量的實驗研究,完成了壹系列重要發明。他的主要貢獻是通過實驗發現了電流公式,後來被稱為歐姆定律。1826年,他把這些研究成果寫成了壹篇題為《金屬導電定律的確定》的論文,發表在德國化學與物理雜誌上。歐姆在1827出版的《電源電路數學研究》壹書中從理論上推導出歐姆定律,他在聲學方面也有貢獻。1833年,他去了紐倫堡理工學院任物理學教授。1841年,歐姆獲得了倫敦皇家學會的科希利勛章,次年當選為該學會的外籍會員。1852年被任命為慕尼黑大學教授。為了紀念他,人們把電阻的單位命名為歐姆。它的定義是:當電路中兩點之間通過1安培的恒定電流時,如果這兩點之間的電壓為1伏,那麽這兩點之間導體的電阻定義為1歐姆[1]。

從1805開始,歐姆進入何潤大學,到1806因家庭經濟困難被迫輟學,在瑞士私立學校任教。通過自學,他於1811回到何潤魯特大學,並成功獲得光與色學科的博士學位,獲得教授職位。大學畢業後,歐姆以教書為生。從1820開始研究電磁學。

歐姆的研究工作是在非常困難的條件下進行的。他不僅忙於教學,而且缺少書籍、資料和儀器。他只能利用業余時間,自己設計制造儀器,進行相關實驗。1826年,歐姆發現了電學中的壹個重要定律——歐姆定律,這是他最大的貢獻。這個定律在今天的我們看來很簡單,但它的發現過程並不像大多數人想象的那麽簡單。歐姆為此非常努力。當時人們對電流強度、電壓、電阻的概念不太清楚,尤其是電阻的概念,當然也不可能精確測量。除此之外,歐姆本人在研究過程中很少有機會接觸同時代的物理學家,他的發現都是獨立完成的。

歐姆最初的實驗主要是研究各種金屬絲的導電性,觀察各種導體的磁針偏轉角度。後來在改變電路上電動勢的實驗中,他發現了電動勢與電阻的依賴關系,這就是歐姆定律。這個定律可以用兩種形式表示:壹是某些電路的歐姆定律,通過某些電路的電流等於電路兩端的電壓,除以電路的電阻;二是全電路歐姆定律,即通過閉合電路的電流等於電路中電源的電動勢除以電路中的總電阻。

歐姆的研究成果剛發表的時候,並沒有引起科學界的重視,還受到壹些人的攻擊。直到1841,英國皇家學會授予歐姆科普勒獎章,歐姆的工作才得到普遍認可。科普勒獎是當時科學界的最高榮譽。1854年7月,歐姆死於德國瑪拿西。