Georg Simon Ohm y la Ley de Ohm

Georg Simon Ohm de origen alemán vivió (1787-1854) fue un famoso físico alemán que desarrolló y prácticamente confirmó la ley que hace honor a su nombre. Esta reflejaba la relación entre la intensidad de la corriente(I) , el voltaje(U) y la resistencia(R). La autoría del científico pertenece a la ley acústica, que recibió un amplio reconocimiento tras su muerte.

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Infancia y Adolescencia de Georg Simon Ohm

Georg Simon Ohm nació el 16 de marzo de 1787 en la pequeña ciudad de Erlangen. Su padre, Johann Wolfgang Ohm, se dedicaba profesionalmente a la cerrajería. Estudió matemáticas por su cuenta y también estudió en la escuela de dibujo técnico. La madre Maria Elizaveta era hija de un sastre y dio a luz a su marido siete hijos. Cuando Georg siendo un joven adolescente, su madre falleció durante el parto, dejando a Johann con dos hijos y una hija. Para proporcionarles una vida normal, el padre trabajó duro y dedicó todo su tiempo libre a los niños.

La primera escuela donde estudió Georg era privada y la enseñaba una sola persona: su propietario, un antiguo ganadero. El énfasis en la enseñanza aquí estaba en los idiomas, por lo que Ohm tuvo que dominar las ciencias exactas junto con su padre. Georg, junto con su hermano menor Martin (más tarde profesor de matemáticas), mostraron habilidades notables y pronto los profesores universitarios comenzaron a estudiar con ellos. Uno de ellos, K. Langsdorff, incluso aceptó tomar el examen de Ohm después de graduarse de la escuela secundaria y aprobó el veredicto de que tenía mucho talento y definitivamente se haría famoso.

Estudios de Georg Simon Ohm

En 1805, Ohm fue admitido en la Universidad de Erlangen, donde estudió sin problemas. Aquí se interesó por el baile y el billar. Al padre no le gustó mucho el cambio de vida, lo que provocó un notable deterioro de las relaciones con su hijo. Como resultado, tres semestres después, el joven estudiante abandonó los muros del Alma Mater y se fue a enseñar matemáticas en la localidad suiza de Gottstadt. Dos años después, Ohm se mudó a German Neuerburg, continuando su práctica docente. En este camino adquirirá una sólida experiencia, que se resumió en un artículo metodológico que se publicó en 1817.

En 1811, Georg regresa a su ciudad natal y sentándose nuevamente en el banco de estudiantes. Lo hizo con tanto éxito que durante el mismo año defendió su diploma, escribió una tesis y recibió el título de Doctor en Filosofía. Después de completar sus estudios, le ofrecieron trabajar como docente privado en el Departamento de Matemáticas. Al principio, Ohm tomó su trabajo con entusiasmo; pero después de un año y medio se vio obligado a dejar la universidad debido a problemas materiales. En el período 1812-1816, Georg trabajó en la escuela de Bamberg como profesor de física y matemáticas. En la cual después de su cierre recibió una oferta para trasladarse a Colonia para impartir clases preparatorias.

Periodo en Colonia

El científico pasará 9 años en esta ciudad. En su nuevo lugar, se sintió abrumado por las emociones positivas: un horario de clases conveniente, un equipo excelente, las buenas relaciones con los colegas crearon una excelente experiencia en la vida. Debido al tiempo libre que apareció, en paralelo con la enseñanza, Ohm se tomó la ciencia en serio. En la esfera de sus intereses: procesos que ocurren en circuitos eléctricos.

Pero primero Georg se puso a trabajar con sus instrumentos, muchos de los cuales necesitaban reparación. Con su característica corrosividad, comenzó a preparar el equipo para los experimentos planeados. Ohm se interesó cada vez más por la física con sus muchos acertijos; y la competencia en esta área no era tan fuerte. El científico determinó la dirección del movimiento hacia el objetivo previsto a veces de forma intuitiva; pero con mucha precisión. Se dio cuenta de que primero era necesario dominar los métodos de investigación cuantitativa de los fenómenos.

Descubrimiento de la ley de Ohm

Ohm mejoró el principio de medición de corriente, centrándose no en la acción térmica, sino en la magnética, descubierto previamente por su colega danés Oersted. En su dispositivo, la corriente que atravesaba el conductor hacía que se moviera la aguja magnética, que colgaba de un hilo elástico de oro. Su extremo superior estaba unido a un tornillo especial, con la ayuda del cual el científico compensaba la rotación de la flecha, provocada por el efecto magnético. En este caso, el ángulo de rotación del tornillo actuó como una medida de la corriente.

Al principio, el experimentador trabajó con fuentes de corriente galvánica, pero pronto se dio cuenta de que generan una corriente que disminuye rápidamente con el tiempo. Ignorar esta circunstancia provocó ciertas inexactitudes en sus primeros artículos. La mente inquisitiva de Georg lo ayudó a superar la dificultad y recurrió al fenómeno descrito por primera vez por Thomas Seebeck. Se asocia a la aparición de electricidad en un circuito de dos conductores, siempre que las uniones entre ellos tengan diferente temperatura.

Para su experimento, el científico tomó un termopar de cobre y bismuto, con la primera unión ubicada en agua hirviendo y la segunda en nieve derretida. Como resultado, el dispositivo proporcionó la estabilidad de corriente necesaria, lo que permitió al autor sacar conclusiones objetivas sobre el efecto de la longitud, sección y composición química de los conductores sobre la corriente eléctrica. Más tarde, Ohm modificó la configuración para incluir 8 cables de cobre de diferentes longitudes pero diámetros idénticos. En el futuro, el autor cambió repetidamente las condiciones del experimento: se tomaron diferentes termoelementos, incluidos los cables de latón, se corrigió la resistencia, pero el resultado de las observaciones se redujo a la fórmula ya derivada.

ley de ohm

Como resultado, se descubrió una ley empírica, en la cual se estableció una conexión entre la fuerza de la corriente en un conductor con el voltaje en sus extremos y la resistencia.

Georg logró demostrar que en su ecuación la constante b (que caracteriza las propiedades de la instalación eléctrica) no depende de la longitud del conductor y de la fuerza de excitación. Esto dio motivos para creer que este valor refleja las propiedades de la parte inalterada del circuito eléctrico. La suma en el denominador de la fórmula derivada es correcta solo para parámetros con los mismos nombres, por lo tanto, la constante b caracteriza la conductividad de un segmento de circuito sin cambios.

Además, el científico realizó una investigación dirigida a determinar los valores de conductividad de los conductores. Para hacer esto, utilizó un método que se ha vuelto clásico en la física experimental. Georg conectaba alternativamente conductores delgados de diámetro similar hechos de diferentes materiales entre dos puntos del circuito. Luego midió su longitud, logrando una cierta cantidad de corriente. Ohm describió sus conclusiones en detalle en un artículo publicado en las páginas del Journal of Physics and Chemistry en 1826.

Para entonces, Ohm se había asentado firmemente en Berlín, donde trabajaba en un centro de investigación con una carga de trabajo muy modesta durante tres horas a la semana. Pero esto hizo posible participar activamente en la ciencia. En 1829 se publicó otro artículo del científico, en el que fundamentó los principios generales del funcionamiento de los instrumentos de medida eléctricos, proponiendo un estándar de resistencia eléctrica. Un año más tarde, se publicó otro trabajo: «Un intento de crear una teoría aproximada de la conductividad unipolar», que fue expresado con entusiasmo por Michael Faraday . A pesar de todos los esfuerzos, al principio el físico no recibió el reconocimiento universal en su tierra natal, e incluso la carta al rey bávaro no tuvo ningún efecto especial.

Ohm pertenece a la autoría del concepto de fuerza electromotriz. Formuló su ley no solo en valores diferenciales, sino también en valores finitos adecuados para casos particulares de circuitos eléctricos individuales, entre los cuales el circuito termoeléctrico era de suma importancia.

Georg Simon Ohm en Nuremberg

En 1833 Ohm se trasladó a Nuremberg, donde fue invitado al puesto de profesor de física en la escuela especializada recién inaugurada. Posteriormente dirigió el departamento de matemáticas y recibió el cargo de rector de la escuela. En este momento, las prioridades científicas de Georg comenzaron a cambiar: se interesó por la acústica.

En 1843 logró formular una ley acústica que lleva el nombre del autor. Se basa en la naturaleza del sistema auditivo humano, que es capaz de diferenciar una onda de sonido compleja en segmentos separados, es decir, hasta ciertos límites, percibimos frecuencias individuales, que juntas crean un sonido complejo. Ohm demostró que las sensaciones acústicas elementales producen vibraciones armónicas en las que el oído separa los sonidos complejos. En un principio, esta ley, como la anterior, no fue ampliamente aceptada. Solo 20 años después, el alemán Gemholtz realizó una serie de experimentos más precisos con resonadores, que confirmaron las conclusiones de Ohm.

Reconocimiento Internacional a Georg Simon Ohm

Con el tiempo, Georg ganó reconocimiento mundial. Sus obras se publican en varios idiomas europeos. Como apoteosis de los méritos de Ohm, recibió una medalla de oro y fue aceptado en las filas de los miembros de la Royal Society of London. Georg es el segundo científico alemán en recibir este honor. A pesar de esto, tuvo muchos opositores que no solo menospreciaron sus méritos, sino que también obstruyeron abiertamente su trabajo.

El trabajo del compatriota también fue apreciado en casa. En 1845, el físico se convirtió en miembro de la Academia de Ciencias de Baviera y en 1849 fue invitado a Munich para ocupar el lugar del profesor extraordinario. Pronto recibió el cargo de custodio oficial de la colección de dispositivos físicos y matemáticos. También trabaja como asistente del departamento de telégrafos en el Ministerio de Comercio del Estado. A lo largo de su vida, el científico experimentó sentimientos inusualmente cálidos por su hermano Martín, quien siguió siendo su principal crítico y asesor. Ohm no tenía una relación menos cercana con su padre, a quien estaba inmensamente agradecido por la oportunidad de tocar la ciencia.

En 1852, George fue finalmente nombrado profesor ordinario, pero su salud en ese momento dejaba mucho que desear. En 1854, tuvo un ataque al corazón, después de lo cual el rey bávaro liberó al científico de dar conferencias, pero Ohm murió 12 días después.

Georg Ohm falleció el 6 de julio de 1854 y fue enterrado en el Antiguo Cementerio de Munich.

Información Relevante de Ohm

  • En el bajorrelieve del monumento en Munich, inaugurado en 1895, Ohm aparece junto a su padre, quien está representado con un delantal de trabajo y le dice con reverencia a su hijo sosteniendo un libro en sus manos.
  • La devoción de Ohm por la ciencia fue tan grande que en toda su vida nunca creó su propia familia.
  • El hermano de Georg, Martin, también se hizo famoso en la ciencia, convirtiéndose en un famoso matemático.
  • El científico estadounidense J. Henry comparó la ley de Ohm con un rayo que iluminaba una habitación oscura.
  • Ohm compartió generosamente los conocimientos adquiridos con sus estudiantes, entre los que había muchos científicos famosos, por ejemplo, el matemático P. Dirichlet y el astrónomo E. Geis.