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Georg Ohm
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Georg Ohm

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Georg Ohm

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Georg Simon Ohm ( ; allemand : [oːm] ; 16 mars 1789 – 6 juillet 1854) était un mathématicien et physicien allemand. En tant qu'enseignant, Ohm a commencé ses recherches avec le…

Georg Simon Ohm (; allemand : [oːm] ; 16 mars 1789 – 6 juillet 1854) était un mathématicien et physicien allemand. Alors qu'il travaillait comme professeur d'école, Ohm a commencé ses recherches en utilisant la cellule électrochimique récemment développée, un dispositif mis au point par le scientifique italien Alessandro Volta. En utilisant un appareil qu'il a lui-même conçu, Ohm a découvert une proportionnalité directe entre la différence de potentiel (tension) aux bornes d'un conducteur et le courant électrique résultant ; cette relation fondamentale est désormais reconnue comme la loi d'Ohm.

Georg Simon Ohm (; Allemand : [oːm] ; 16 mars 1789 – 6 juillet 1854) était un mathématicien et physicien allemand. En tant qu'enseignant, Ohm a commencé ses recherches avec la nouvelle cellule électrochimique inventée par le scientifique italien Alessandro Volta. En utilisant un équipement de sa propre création, Ohm a découvert qu'il existe une proportionnalité directe entre la différence de potentiel (tension) appliquée aux bornes d'un conducteur et le courant électrique résultant ; cette relation est connue sous le nom de loi d'Ohm.

Biographie

Petite vie

Georg Simon Ohm est né dans une famille protestante à Erlangen, dans le Brandebourg-Bayreuth (alors territoire du Saint-Empire romain germanique). Son père, Johann Wolfgang Ohm, était serrurier et sa mère, Maria Elizabeth Beck, était la fille d'un tailleur d'Erlangen. Malgré leur manque d'éducation formelle, le père d'Ohm était une personne très respectée qui avait atteint un niveau d'auto-éducation important, lui permettant d'offrir à ses fils une éducation exceptionnelle grâce à son instruction personnelle. Sur sept enfants, seuls trois atteignirent l'âge adulte : Georg Simon, son jeune frère Martin, qui devint plus tard un mathématicien reconnu, et leur sœur Elizabeth Barbara. Sa mère est décédée quand il avait dix ans.

Dès leur plus jeune âge, Georg et Martin ont reçu l'enseignement de leur père, qui a cultivé en eux une profonde maîtrise des mathématiques, de la physique, de la chimie et de la philosophie. Entre onze et quinze ans, Georg Simon fréquente le lycée d'Erlangen, où sa formation scientifique est particulièrement limitée, un contraste frappant avec l'enseignement exceptionnel dans ces matières dispensé par son père à Georg et à Martin. Cette dynamique pédagogique a amené Karl Christian von Langsdorf, professeur à l'Université d'Erlangen, à observer une ressemblance entre la famille Ohm et la célèbre famille Bernoulli.

Vie universitaire

Inquiet du fait que son fils n'utilisait pas pleinement ses perspectives d'études, le père de Georg Ohm s'est arrangé pour qu'il aille en Suisse. En septembre 1806, Ohm obtint par la suite un poste de professeur de mathématiques dans une école située à Gottstadt bei Nidau.

Au début de 1809, Karl Christian von Langsdorf quitta l'université d'Erlangen pour occuper un nouveau poste à l'université de Heidelberg. Ohm a exprimé le désir de reprendre ses études de mathématiques sous la direction de Langsdorf à Heidelberg. Langsdorf recommanda cependant à Ohm d'entreprendre des études mathématiques indépendantes, lui proposant de s'intéresser aux travaux d'Euler, de Laplace et de Lacroix. Ohm, quelque peu à contrecœur, accepta ce conseil et démissionna de son poste d'enseignant au monastère de Gottstatt en mars 1809 pour devenir précepteur particulier à Neuchâtel. Pendant deux ans, il a exercé ses responsabilités de tuteur tout en adhérant à la recommandation de Langsdorf d'étudier les mathématiques de manière autonome. Par la suite, en avril 1811, il retourna à l'Université d'Erlangen.

Carrière d'enseignant

Les études personnelles approfondies d'Ohm ont culminé avec son doctorat, décerné par l'Université d'Erlangen le 25 octobre 1811. Il a rapidement rejoint la faculté universitaire en tant que professeur de mathématiques, mais il l'a quitté après trois semestres en raison de perspectives de carrière limitées, son salaire s'étant avéré insuffisant pour gagner sa vie. En janvier 1813, le gouvernement bavarois lui propose un poste de professeur de mathématiques et de physique dans une école de mauvaise qualité à Bamberg, ce qu'Ohm accepte. Insatisfait de son emploi, Georg a commencé à rédiger un manuel de géométrie élémentaire, dans l'intention de démontrer ses capacités. L'école susmentionnée ferma ses portes en février 1816. Par la suite, le gouvernement bavarois réaffecta Ohm dans une école surpeuplée de Bamberg pour l'aider à l'enseignement des mathématiques.

Après son mandat à Bamberg, Ohm soumit son manuscrit achevé au roi Guillaume III de Prusse. Le roi, impressionné par le travail d'Ohm, lui proposa un poste au gymnase jésuite de Cologne le 11 septembre 1817. Cette institution était réputée pour son solide enseignement scientifique, et les responsabilités d'Ohm incluaient l'enseignement de la physique aux côtés des mathématiques. Le laboratoire de physique bien équipé a permis à Ohm de mener des expériences sur le terrain. Compte tenu de son passé de fils de serrurier, Ohm possédait une expérience pratique avec les appareils mécaniques.

En 1827, Ohm publia son ouvrage fondateur, Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet (Le circuit galvanique étudié mathématiquement). Cependant, son établissement universitaire n’a pas suffisamment reconnu ses contributions, ce qui a conduit Ohm à démissionner de son poste. Par la suite, il postule et est nommé par l’École Polytechnique de Nuremberg. Ohm a commencé son mandat à l'École polytechnique de Nuremberg en 1833 et, en 1852, il était devenu professeur de physique expérimentale à l'Université de Munich.

En 1849, Ohm a publié Beiträge zur Molecular-Physik (Physique moléculaire). Dans la préface, il a exprimé son aspiration à achever un deuxième, un troisième et potentiellement un quatrième volume, en fonction de sa longévité. Cependant, après avoir découvert qu'une nouvelle découverte présentée dans son travail avait été anticipée de manière indépendante par un scientifique suédois, il a choisi de ne pas procéder à d'autres publications. Il réfléchit sur cet événement en déclarant : « Cet épisode a donné dans mon esprit un sens nouveau et profond au dicton « L'homme propose et Dieu dispose ». Le projet qui a donné le premier élan à mon enquête s'est dissipé dans le brouillard, et un nouveau, non conçu par moi, a été réalisé à sa place. »

Ohm est décédé à Munich en 1854 et est enterré à l'Alter Südfriedhof. Une compilation de sa correspondance familiale, publiée dans un volume allemand, révèle sa pratique consistant à signer certaines lettres avec la phrase "Gott befohlen, G S Ohm", qui se traduit par "Recommandé à Dieu".

Découverte de la loi d'Ohm

La loi d'Ohm a été initialement présentée dans sa publication phare de 1827, Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet (Le circuit galvanique étudié mathématiquement), qui contenait sa théorie complète de l'électricité. Dans ce traité, il a articulé sa loi, déclarant que la force électromotrice agissant entre les bornes de tout segment de circuit est équivalente au produit de l'intensité du courant et de la résistance de ce segment spécifique.

Le livre susmentionné commence par les fondements mathématiques requis pour comprendre le contenu ultérieur. Malgré sa profonde influence sur les aspects théoriques et pratiques de l’électricité actuelle, l’ouvrage a d’abord rencontré un accueil mitigé. Ohm a posé sa théorie basée sur l'action contiguë, un concept qui contrastait avec la notion dominante d'action à distance. Il affirmait que la communication électrique s'effectuait entre des « particules contiguës », terme qu'il employait lui-même. La publication aborde spécifiquement ce concept, notamment en illustrant les distinctions entre la méthodologie scientifique d'Ohm et les approches adoptées par Joseph Fourier et Claude-Louis Navier.

Thomas Archibald a fourni une analyse du cadre conceptuel utilisé par Ohm pour formuler la loi d'Ohm. Les contributions d'Ohm ont marqué les étapes naissantes de la théorie des circuits, bien que ce domaine n'ait atteint une importance significative qu'à la fin du siècle.

Loi acoustique d'Ohm

La loi acoustique d'Ohm, également appelée loi de phase acoustique ou simplement loi d'Ohm dans un contexte acoustique, postule que l'oreille humaine perçoit un son musical comme un composite de plusieurs tonalités harmoniques pures constitutives. Il est largement reconnu que ce principe n'est pas entièrement exact.

Recherche et publications

Son article inaugural en 1825 étudiait la réduction de la force électromagnétique produite par un fil à mesure que sa longueur augmentait. En 1826, il fournit une description de la conduction électrique dans les circuits, établissant des parallèles avec les recherches de Fourier sur la conduction thermique. Cet article a développé davantage la dérivation des résultats d'Ohm à partir de preuves empiriques, et notamment dans la deuxième partie, il a proposé avec succès des lois qui ont élucidé de manière significative les découvertes d'autres chercheurs en électricité galvanique. Son œuvre la plus marquante fut une brochure publiée à Berlin en 1827, intitulée Die galvanische Kette mathematisch Bearbeitet. Cette publication, dont les idées fondamentales étaient parues dans les revues de Schweigger et Poggendorff au cours des deux années précédentes, a profondément influencé l'évolution de la théorie du courant électrique et ses applications. Le nom d'Ohm a été intégré dans le lexique de la science électrique grâce à la loi d'Ohm (publiée pour la première fois dans Die galvanische Kette...), qui décrit la proportionnalité du courant et de la tension dans une résistance, et a été adoptée comme unité SI de résistance, l'ohm (symbole Ω).

Bien que le travail d'Ohm ait exercé un impact théorique substantiel, il a initialement suscité un enthousiasme limité. Néanmoins, ses contributions furent finalement reconnues par la Royal Society, qui lui décerna la médaille Copley en 1841. Il fut ensuite élu membre étranger de la Royal Society en 1842 et devint membre à part entière de l'Académie bavaroise des sciences et des sciences humaines en 1845. Charles Wheatstone, dans une certaine mesure, a souligné les définitions qu'Ohm avait introduites dans le domaine de la physique.

Travaux

  • Fondamentaux de la physique comme recueil de ses conférences [Fondamentaux de la physique : Recueil de conférences]. Nuremberg : Schrag.Deuxième Division, Physique Spéciale [Volume 2 Physique Spéciale], 1854.

    • Ohm (unité)

    Références

    Œuvres de ou sur Georg Simon Ohm.