六、运用数学方法,从理论上论证欧姆定律

欧姆定律不仅是一个实验定律,用数学方法也能获得论证.1827 年欧姆出版了著名的《伽伐尼电路的数学研究》一书,对他所发现的重要定律从理论上作出了论证,并提出了欧姆定律的另一形式:

X=KS(a/l) (2)

式中 S 表示导线的横截面积,K 表示电导率,a 表示导线两端的电势差, 如果用当量长度即电阻 l'=l/Ks 代入上式即得

X=a/l' (3)

欧姆明确表述:在伽伐尼电路中,电流的大小与总电压成正比,与电路的总电阻成反比.这就是部分电路欧姆定律,是欧姆经常使用的形式.

欧姆在电路研究中充分运用了科学实验的可控性,从而分别弄清了电

阻、电动势与电流强度的含义,并进一步定义了电动势V1-V2=a (4)

即不同金属的接触电动势 a 等于它们相互接触时产生的电势差.比较严格的说法,就是在电路电流趋于零的情况下,电源电动势等于它的路端电压.