揭秘欧姆定律的测定,金属导电是如何发展的
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“欧姆定律”相信大家并不陌生，该定律导电定律的测定，出现后让很多物理学家有了新的发现，同样也让很多不明确的电流知识有了一个较为完善的介绍，也让我们在考试中多了一个加分项。欧姆定律与其他任何一种科学的发展一样，其发现都有着较大偶然性。那么欧姆定律又是怎么发展的呢？一起来看看欧姆定律金属导电定律的测定 是如何发展的。
欧姆定律是什么欧姆定律的简述是在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。
随研究电路工作的进展，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。为了纪念欧姆对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。
欧姆定律的发展简史欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系，其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表。在这个实验中，他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下，他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤方法巧妙地结合起来，设计了一个电流扭力秤，用它测量电流强度。欧姆从初步的实验中发出，电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差（或电动势）、电流强度和电阻三个量联系起来。
在欧姆之前，虽然还没有电阻的概念，已经有人对金属的电导率（传导率）进行研究。1825年7月，欧姆也用上述初步实验中所用的装置，研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量，确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙，而且有不少错误，但欧姆想到，在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量，他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。
在以前的实验中，欧姆使用的电池组是伏打电堆，这种电堆的电动势不稳定，使他大为头痛。后来经人建议，改用铋铜温差电偶作电源，从而保证了电源电动势的稳定。
1826年，欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤，DD'是扭力秤的玻璃罩，CC'是刻度盘，s是观察用的放大镜，m和m'为水银杯，abb'a'为铋框架，铋、铜框架的一条腿相互接触，这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中，m和m'成了温差电池的两个极。
欧姆准备了截面相同但长度不同的导体，依次将各个导体接入电路进行实验，观测扭力拖拉磁针偏转角的大小，然后改变条件反复操作，根据实验数据归纳成下关系
x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小，它与电流强度成正比，A和B为电路的两个参数，L表示实验导线的长度。
1826年4月欧姆发表论文，把欧姆定律改写为x=ksa/ls为导线的横截面积，K表示电导率，A为导线两端的电势差，L为导线的长度，X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=l/ks代入上式，就得到X=a/I'这就是欧姆定律的定量表达式，即电路中的电流强度和电势差成正而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过1安培电流的电阻。
欧姆定律的变形我们都知道19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电路里的电流，电阻，电压三者之间的关系进行了很多的实验。发现对于多数导体存在如下定律
导体中的电流和导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
用公式表示就是
I=U/R
而欧姆定律一直是电路计算的中心法则。它可以变形为U=IR或者R=U/I，用来求解电压或者电阻的大小。电阻的大小是导体自身的性质量，是在接入电路前就决定好的，如果说电阻的大小与电压成正比，与电流成反比是不成立的。
欧姆定律的影响欧姆定律是经典物理中一个浅显的电学定律，但即使是现在最平凡的物理定律，其发现也是科学家付出辛勤的努力，在前人未涉足的领域披荆斩棘开拓出来的通往真理之门的道路。1827年欧姆发表了他的发现电路上电流的大小正比于电压而反比于电路的减小长度。这里的“减小”指的是电阻。即随之而来的一系列研究表明，欧姆定律不但适用于直流电路，在交流电路中也同样适用。以及后来出现的包含电容、电感等诸元件的电路中也具有类似欧姆定律的电流与电压关系。现在，在电路分析中描述电流与电压关系的伏安特性曲线比比皆是，已经是电路描述的基本特征。
欧姆定律发现之初是通过类比进行思考的。欧姆认为电流与热的传导现象很相似导热杆中的热流相当于导线中的电流，导热杆中两点之间的热流强度正比于这两点之间的温度差，那么电流强度就应该正比于驱动力。，无论如何类比也只不过是一种思维活动，是不能作为科学结论的。大胆假设还需要小心求证与体系归纳。实验检验是任何科学理论必须面对的，无一例外。
欧姆用伏打电池或温差电池做实验时，遇到了测量不准确的困难。他转向利用电流的磁效应设计一个电流扭秤。经过大量实验发现，通过计算的数值和实验数值基本吻合。欧姆正式在《金属导电定律的测定》中公布了这样的规律电流强度与导线长度成正比（不完整的局部现象）。1827年又在《动电电路的数学研究》中作了数学处理，得到一个更加完满的公式S=R·E。即导线电流强度S是电导率R与电势差E的乘积。这就是著名的欧姆定律。现在一般将这个表达转化为I=U/R。原文地址http://.yi2./article/201606/13113.html
欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算，带来了很大的方便。这在电学史上是具有里程碑意义的贡献。 1854年欧姆与世长辞。十年之后英国科学促进会为了纪念他，将电阻的单位定为欧姆，简称“欧”，符号为Ω，它是电阻值的计量单位，在国际单位制中是由电流所推导出的一种单位。
欧姆定律的应用领域1.电机工程学和电子工程学
在电机工程学和电子工程学里，欧姆定律妙用无穷，因为它能够在宏观层次表达电压与电流之间的关系，即电路元件两端的电压与通过的电流之间的关系。
2.物理学
在物理学里，对于物质的微观层次电性质研究，会使用到的欧姆定律，以矢量方程表达为处于均匀外电场的均匀截面导电体（例如，电线）。在导体内任意两点g、h，定义电压为将单位电荷从点g移动到点h，电场力所需做的机械功
其中，Vgh是电压，是机械功，q是电荷量，dL是微小线元素。
假设，沿着积分路径，电流密度J=jI为均匀电流密度，并且平行于微小线元素
dL=dlI；其中，I是积分路径的单位矢量。
那么，可以得到电压
Vgh=Jρl；其中，l是积分路径的径长。
假设导体具有均匀的电阻率，则通过导体的电流密度也是均匀的
J=I/a；其中，a是导体的截面面积。
电压Vgh简写为V。电压与电流成正比
V=Vgh=Iρl/a。，电阻与电阻率的关系为
R= ρl/a。假设J> 0 ，则V> 0 ；将单位电荷从点g移动到点h，电场力需要作的机械功> 0。所以，点g的电势比点h的电势高，从点g到点h的电势差为V。从点g到点h，电压降是V；从点h到点g，电压升是V。
给予一个具有完美晶格的晶体，移动于这晶体的电子，其运动等价于移动于自由空间的具有有效质量的电子的运动。所以，假设热运动足够微小，周期性结构没有偏差，则这晶体的电阻等于零。，真实晶体并不完美，时常会出现晶体缺陷，有些晶格点的原子可能不存在，可能会被杂质侵占。这样，晶格的周期性会被扰动，因而电子会发生散射。，假设温度大于绝对温度，则处于晶格点的原子会发生热震动，会有热震动的粒子，即声子，移动于晶体。温度越高，声子越多。声子会与电子发生碰撞，这过程称为晶格散射。主要由于上述两种散射，自由电子的流动会被阻碍，晶体具有有限电阻。
3.凝聚态物理学
凝聚态物理学研究物质的性质，特别是其电子结构。在凝聚态物理学里，欧姆定律更复杂、更广义的方程非常重要，属于本构方程与运输系数理论的范围。
欧姆定律的适用范围及局限原因
欧姆定律适用于纯电阻电路，金属导电和电解液导电，在气体导电和半导体元件等中欧姆定律将不适用。而局限原因是由于在通常温度或温度不太低的情况下，对于电子导电的导体（如金属），欧姆定律是一个很准确的定律。当温度低到某一温度时，金属导体可能从正常态进入超导态。处于超导态的导体电阻消失了，不加电压也可以有电流。对于这种情况，欧姆定律不再适用了。
在通常温度或温度变化范围不太大时，像电解液（酸、碱、盐的水溶液）这样离子导电的导体，欧姆定律也适用。而对于气体电离条件下，所呈现的导电状态，和一些导电器件，如电子管、晶体管等，欧姆定律不成立。
欧姆定律的发展历史1825年5月欧姆在他的第一篇科学论文中发表电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系，是有关伽伐尼电路的论文，但其中的公式是错误的。
1826年4月欧姆改正了这个错误，得出有名的欧姆定律。
1827年出版了他最著名的著作《伽伐尼电路的数学论述》，文中列出了公式，明确指出伽伐尼电路中电流的大小与总电压成正比，与电路的总电阻成反比，式中S为导体中的电流强度(I)，A为导体两端的电压(U)，L为导体的电阻(R)，可见，这就是今天的部分电路欧姆定律公式。
1876年，詹姆斯·麦克斯韦与同事，共同设计出几种测试欧姆定律的实验方法，能够特别凸显出导电体对于加热效应的响应。
欧姆定律视频欧姆定律金属导电定律的测定 是如何发展的，看完其应用范围以及发展方向之后，不禁觉得科学的伟大不仅在于发现之后为人们答疑解惑。更加重要的是为后人指引了一个方向，就好像黑夜中的行船，突然看到灯塔一般。而同样自然界有它独特的规律和运行轨迹，相信也会有越来越多的物理学家对其进行探索，逐一解决我们所不能了解的难题。