Georg Ohm

Georg Simon Ohm (16 Mart 1789;^[1] Erlangen, Bavyera - 6 Temmuz 1854, Münih), Alman fizikçi.

Georg Simon Ohm
Doğum	16 Mart 1789(1789-03-16) Erlangen, Almanya
Ölüm	6 Temmuz 1854 (65 yaşında) Münih, Almanya
Milliyet	Almanya
Mezun olduğu okul(lar)	Erlangen Üniversitesi
Ödüller	Copley Madalyası (1841)
Kariyeri
Dalı	Fizik
Çalıştığı kurumlar	Münih Üniversitesi
Doktora danışmanı	Karl Christian von Langsdorf

Ohm Kanunu olarak bilinen, bir telden geçen akımın, geçtiği alanla doğru orantılı ve uzunluğuyla ters orantılı olduğunu tespit ederek gerilim, akım ve direnç arasındaki bağlantıyı buldu.

Biyografi

Çocukluk Yılları

Georg Simon Ohm Erlangen, Brandenburg-Bayreuth'da (o zamanlar Kutsal Roma İmparatorluğu'na bağlıydı) Protestan bir ailede doğdu. Babası çilingir Johann Wolfgang Ohm'un annesi Erlangen'de bir terzinin kızı olan Maria Elizabeth Beck'dir. Ebeveynleri resmi olarak eğitim almamış olsa da Ohm'un babası, kendisini iyi eğitmiş ve öğretileriyle oğullarına iyi bir eğitim verebilen saygın bir adamdı.^[2] Ailenin yedi çocuğundan sadece Georg Simon, matematikçi Martin Ohm ve Elizabeth Barbara yetişkinliğe kadar yaşadı. Georg Simon Ohm on yaşındayken annesi öldü.

Georg ve Martin'e babaları tarafından matematik, fizik, kimya ve felsefe öğretildi. Georg Simon, on bir yaşından on beş yaşına kadar Erlangen Gymnasium'da okudu ama pek iyi bir bilimsel eğitim almadı. Erlangen Üniversitesi'nin profesörü Karl Christian von Langsdorf'un belirttiği gibi bu bakımdan Ohm'lar Bernoulli ailesine benziyordu.

Üniversitedeki yaşamı

Georg Ohm'un babası, oğlunun eğitim fırsatını boşa harcadığından endişe ederek Ohm'u İsviçre'ye gönderdi. Orada, Eylül 1806'da Ohm, Gottstadt bei Nidau'daki bir okulda matematik öğretmeni olarak çalışmaya başladı.

Karl Christian von Langsdorf, Heidelberg Üniversitesi'nde bir göreve başlamak için 1809'un başlarında Erlangen Üniversitesi'nden ayrıldı. Ohm, Heidelberg'de Langsdorf ile matematik çalışmalarına yeniden başlamak istedi. Ancak Langsdorf, Ohm'a matematik çalışmalarını kendi başına sürdürmesini tavsiye etti ve Ohm'un Euler, Laplace ve Sylvestre François Lacroix eserlerini okumasını önerdi. Ohm isteksizce onun tavsiyesini aldı ama Gottstatt Manastırındaki öğretmenlik görevinden Mart 1809'da Neuchâtel'de özel öğretmen olmak için ayrıldı. Langsdorf'un tavsiyesine uyup özel matematik çalışmasına devam ederken iki yıl boyunca öğretmen olarak görev yaptı. Sonra Nisan 1811'de Erlangen Üniversitesi'ne döndü.

Öğretmenlik kariyeri

Ohm'un kendi çalışmaları onu 25 Ekim 1811'de Erlangen Üniversitesi'nden aldığı doktora için hazırladı. Oradaki fakülteye hemen matematik okutmanı olarak katıldı ancak ümitsiz beklentiler nedeniyle üç yarıyıl sonra ayrıldı. Öğretim görevlisi olarak aldığı maaşla hayatını devam ettiremiyordu.

Bavyeran hükûmeti ona Bamberg'deki kalitesiz bir okulda matematik ve fizik öğretmenliği görevi teklif etti ve 1813 ocak ayında Ohm bu görevi kabul etti. İşinden memnun olmayan Georg, yeteneklerini kanıtlamak için geometri üzerine bir temel ders kitabı yazmaya başladı. Bu okul Şubat 1816'da kapatıldı. Daha sonra Bavyera hükûmeti, matematik öğretimine yardımcı olması için Ohm'u Bamberg'deki aşırı kalabalık bir okula gönderdi.

Wilhelm von Rümann tarafından yapılmış Ohm Anıtı Münih Teknik Üniversitesi, Kampüs Theresienstrasse'dedir.

Bamberg'deki görevinden sonra Ohm, tamamlanmış taslağını III. Friedrich Wilhelm'e gönderdi. Kral, Ohm'un kitabından memnun kaldı ve 11 Eylül 1817'de Ohm'a Köln Cizvit Spor salonunda görev teklif etti. Fizik laboratuvarı iyi donanımlıydı ve Ohm'un fizik deneylerine başlamasına imkan veriyordu. Çilingirin oğlu Ohm'un mekanik cihazlarla ilgili bazı pratik deneyimleri vardı.

Ohm, 1827'de Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet'i (Matematiksel Olarak İncelenen Galvanik Devre) yayınladı. Ohm'un koleji onun çalışmalarını takdir etmedi ve Ohm görevinden istifa etti. Daha sonra Nürnberg Politeknik Okulu'na başvurdu ve orada işe alındı. Ohm, 1833'te Nürnberg Politeknik Okulu'na geldi ve 1852'de Münih Üniversitesi'nde deneysel fizik profesörü oldu.^[3][4]

1849'da Ohm, Beiträge zur Molecular-Physik'i (Moleküler Fizik) yayınladı. Bu çalışmanın önsözünde ikinci ve üçüncü cildi yazmayı umduğunu "ve Tanrı bunun için bana uzun günler verirse dördüncüsünü" yazacağını belirtti. Ancak, içinde kaydedilen asıl keşfin İsveçli bir bilim adamı tarafından tahmin edildiğini anlayınca bunu yayınlamadı ve şunları söyledi: "Bu olay, 'Adam teklif eder ve Tanrı yapar' sözü zihnimde taze ve derin bir anlam kazandı. Araştırmama ilk itici gücü veren proje siste dağıldı ve onun yerine benim tasarlamadığım yeni bir proje tamamlandı."^[5]

Ohm, 1854'te Münih'te öldü^[4] ve Alter Südfriedhof'a gömüldü. Aile mektuplarının derlemesi Almanca bir kitapta derlenecekti, bu da bazı mektuplarını "Tanrı'ya Mahsustur" anlamına gelen "Gott befohlen, G S Ohm,"^[6] ifadesiyle imzaladığını gösterir.^[7]

Ohm yasasının keşfi

U = R.I formülü, Ohm Kanunu'nun temel eşitliğidir ve bir devredeki gerilimi hesaplamak için kullanılır.

Ohm, yasasını ilk olarak^[a] ünlü kitabı Almanca: Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (The Galvanic Circuit Investigated Mathematically)'te (1827) elektriğin tam teorisi olarak ortaya koydu.^[4] Bu çalışmada, bir devrenin herhangi bir parçasının uçları arasında hareket eden elektromotor kuvvetin yasasının akımın gücü ve devrenin o bölümünün direnci'nin bir ürünü olduğunu belirtti.^[8][9]

Kitap, çalışmanın geri kalanını anlamak için gerekli matematiksel arka planla başlar. Çalışmaları, mevcut elektrik teorisini ve uygulamalarını büyük ölçüde etkilese de,^[3] o zamanlar soğuk karşılandı. Ohm, teorisini, uzaktan eylem kavramına karşı çıkan bir bitişik eylem teorisi olarak sunar. Ohm, elektrik iletişiminin kendi ifadesiyle "bitişik parçacıklar" arasında gerçekleştiğine inanıyordu. Makale, bu fikirle ve özellikle Ohm'un bu bilimsel yaklaşımı ile Joseph Fourier ve Claude-Louis Navier'in yaklaşımlarındaki farklılıkları göstermekle ilgilidir.^[10]

Ohm'un Ohm yasasını oluştururken kullandığı kavramsal çerçeveye ilişkin bir çalışma Thomas Archibald tarafından sunulmuştur.^[11] Ohm'un çalışması, yüzyılın sonuna kadar önemli bir alan haline gelmemesine rağmen, devre teorisi konusunun erken başlangıcına işaret ediyordu.^[12]

Ohm'un akustik yasası

Ohm'un akustik yasası, bazen akustik faz yasası veya kısaca Ohm yasası olarak adlandırılır, bir müzik sesinin kulak tarafından bir dizi kurucu saf armonik ton olarak algılandığını belirtir. Tam olarak doğru olmadığı iyi bilinmektedir.^[13]

Çalışma ve yayınlar

1825'teki ilk makalesi, telin uzunluğu arttıkça telin ürettiği elektromanyetik kuvvetteki azalmayı inceledi. 1826'da, Fourier'nin ısı iletimi çalışmasına dayanan devrelerdeki iletimi tanımladı. Bu makale, Ohm'un deneysel kanıtlardan sonuçlar çıkarmasına devam etti ve özellikle ikincisinde, galvanik elektrik üzerinde çalışan diğerlerinin sonuçlarını açıklamak için yasalar önerebildi.^[14] En önemlisi, 1827'de Berlin'de yayınlanan "Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet" başlıklı makalesiydi. Tohumu önceki iki yılda Schweigger ve Poggendorff'un dergilerinde çıkan bu çalışma, elektrik akımı teorisinin ve uygulamaların gelişiminde önemli etkisi oldu. Ohm'un adı, Ohm Kanunu'nda (ilk olarak Die galvanische Kette...),^[3]'de dirençteki akım ve voltajın orantılılığı elektrik bilimi terminolojisine dahil edildi ve SI direnç birimi olarak Ohm (Ω sembolü) kabul edildi.

Ohm'un çalışması teoriyi güçlü bir şekilde etkilese de, ilk başta çok az coşkuyla karşılandı. Ancak, çalışmaları sonunda Royal Society tarafından 1841'de Copley Madalyası ile tanındı.^[15] 1842'de Royal Society'nin yabancı üyesi oldu ve 1845'te Bavyera Bilimler ve Beşeri Bilimler Akademisi'nin tam üyesi oldu. Charles Wheatstone, Ohm'un fizik alanına getirdiği tanımlara bir ölçüde dikkat çekmiştir.^[16]

Deneyleri

Daha önceden Alessandro Volta tarafından bulunan elektro kimyasal hücreler üzerine çalışmaya ve araştırma yapmaya başladı. Kendi donanımını kullanarak yaptığı araştırmalar sırasında, bir telden geçen akımın geçtiği alanla doğru orantılı ve uzunluğuyla ters orantılı olduğunu buldu. Bu deney sonuçlarını kullanarak, gerilim akım ve direnç arasındaki bağlantıyı çözdü. Bu denklem oldukça büyük bir gelişmeydi çünkü elektrik devrelerin analizlerinin yapılmasının başlangıcını ve temelini oluşturuyordu. Fakat 1827'de bu buluşunu yayınlayınca, kolejde hoş karşılanmadı ve lise öğretmenliğinden istifa etmeye zorlandı. Bu onu yoksulluğa itti. 1833'te Nürnberg'de profesörlük pozisyonuna kabul edilinceye kadar bu yoksul hayatı devam etti. Üniversitedeki pozisyonu onun için çok iyi bir gelişme oldu.

Elektrik akımını bir sıvının debisi, potansiyel farkını da bir seviye farkı gibi kabul ederek ve elektrik miktarını, şiddetini, elektromotor kuvveti kesin bir şekilde tanımlayarak, elektrokinetik olaylar için bilimsel terimler ortaya koydu. Belirli kesit ve uzunluktaki, belirli bir madenden yapılmış bir teli standart seçerek, öbür teller için bugün ‘direnç’ denilen özelliği “indirgenmiş uzunluk” adıyla tanımladı ve ünlü yasasını, “akım şiddeti = elektroskopik kuvvet / indirgenmiş uzunluk” biçiminde açıkladı. 1826'da yayımladığı makalelerde, Ohm'un bu yasaya tümüyle deneysel yoldan vardığı görülür.

Ohm'un bulduğu ve bugün Ohm Kanunu olarak bilinen,

${\displaystyle I={\dfrac {U}{R}}}$

üç değişkenli formül, tüm elektrik devrelerinin temelini oluşturmaktadır. Bu buluşundan sonra bir elektrik devresinde elektromotor gücünün dağılımını keşfetti. Direnç, elektromotor kuvveti ve akım şiddeti arasındaki bağlantıyı buldu.

1830'da A.C. Becquerel'in çalışmalarından habersiz olarak pillerdeki kutuplama olayını açıkladı. 1843'te insan kulağının çeşitli titreşimler arasında, sinüsoidal titreşimleri ayırt ederek algılayabileceğini ispatladı. Ayrıca canavar düdüklerinin teorisini kurdu.

1854 yılında ölen fizikçinin yaşamı sırasında bilime yaptığı katkılarından dolayı, yaşarken takdir görmese de, ölümünden yaklaşık otuz yıl sonra adı direnç birimine verilerek onurlandırıldı.

Not listesi

1. Ohm yasası, yani elektrik akımının potansiyel farkla orantılı olduğu ilk kez Henry Cavendish tarafından keşfedildi, ancak Cavendish yaşamı boyunca elektrik keşiflerini yayınlamadı ve Ohm bağımsız olarak keşfi yapıp kendisi yayınladıktan sonraya, 1879'a kadar bilinmedi. Böylece yasa Ohm adını taşımaya başladı.

Kaynakça

1. "www.corrosion-doctors.org". 21 Kasım 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Kasım 2010.
2. Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 BC to the 1940s. John Wiley & Sons
3.  Önceki cümlelerden bir veya daha fazlası artık kamu malı olan bir yayından alınan metni içeriyor: Chisholm, Hugh, (Ed.) (1911). "Ohm, Georg Simon". Encyclopædia Britannica. 20 (11. bas.). Cambridge University Press. s. 34.
4. Chisholm 1911, s. 34.
5. Kneller, Karl Alois; Kettle, Thomas Michael (1911). Christianity and the leaders of modern science; a contribution to the history of culture in the nineteenth century. Freiburg im Breisgau, pp. 17–18
6. Georg Simon Ohm (2002), Georg Simon Ohm: nachgelassene Schriften und Dokumente aus seinem Leben : mit Schriftstücken seiner Vorfahren und Briefen seines Bruders Martin. Palm und Enke. p. 216; 219
7. von Ranke, Leopold (1966). History of the Reformation in Germany, Volume 2. Austin, Sarah tarafından çevrildi. F. Unger Publishing Company. s. 467. OCLC 386451.
8. Die galvanische kette: mathematisch By Georg Simon Ohm Pg. 181
9. The galvanic circuit investigated mathematically By Georg Simon Ohm Pg. 202
10. Pourprix, B. (1995). "G. S. Ohm théoricien de l'action contiguë". Archives internationales d'histoire des sciences (Fransızca). 45 (134): 30-56.
11. Archibald, Thomas (1988). "Tension and potential from Ohm to Kirchhoff". Centaurus. 31 (2): 141-163. Bibcode:1988Cent...31..141A. doi:10.1111/j.1600-0498.1988.tb00684.x.
12. Belevitch, V. (May 1962). "Summary of the history of circuit theory". Proceedings of the IRE. 50 (5): 848-855. doi:10.1109/JRPROC.1962.288301 .
13. Robert Sekuler (1974). "Spatial Vision". Mark R. Rosenzweig (Ed.). Annual Review of Psychology, Vol. 25. Annual Reviews Inc. s. 215. ISBN 978-0-8243-0225-2.
14. Tatum, Jeremy (11 Ağustos 2020). "Resistance and Ohm's Law". Physics – Libre texts. 13 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Nisan 2021.
15. Bray, John (1995). "Georg Simon Ohm (1789–1854)". The communications miracle : the telecommunication pioneers from Morse to the information superhighway. New York: Springer Science. ss. 8-10. ISBN 978-1-4899-6038-2.
16. Merz, John Theodore (1903). "A history of European thought in the nineteenth century", pp. 365–366