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Georg Simon Ohm ( ; tedesco: [oːm] ; 16 marzo 1789-6 luglio 1854) è stato un matematico e fisico tedesco. Come insegnante di scuola, Ohm ha iniziato la sua ricerca con...

Georg Simon Ohm (; tedesco: [oːm]; 16 marzo 1789 – 6 luglio 1854) è stato un matematico e fisico tedesco. Mentre lavorava come insegnante di scuola, Ohm iniziò le sue ricerche utilizzando la cella elettrochimica recentemente sviluppata, un dispositivo ideato dallo scienziato italiano Alessandro Volta. Utilizzando un apparato autoprogettato, Ohm scoprì una proporzionalità diretta tra la differenza di potenziale (tensione) attraverso un conduttore e la corrente elettrica risultante; questa relazione fondamentale è ora riconosciuta come legge di Ohm.

Georg Simon Ohm (; tedesco: [oːm] ; 16 marzo 1789 – 6 luglio 1854) è stato un matematico e fisico tedesco. Come insegnante di scuola, Ohm iniziò la sua ricerca con la nuova cella elettrochimica, inventata dallo scienziato italiano Alessandro Volta. Utilizzando apparecchiature di sua creazione, Ohm scoprì che esiste una proporzionalità diretta tra la differenza di potenziale (tensione) applicata ai capi di un conduttore e la corrente elettrica risultante; questa relazione è nota come legge di Ohm.

Biografia

Primi anni

Georg Simon Ohm nacque in una famiglia protestante a Erlangen, Brandeburgo-Bayreuth (allora territorio del Sacro Romano Impero). Suo padre, Johann Wolfgang Ohm, era un fabbro e sua madre, Maria Elizabeth Beck, era la figlia di un sarto di Erlangen. Nonostante la mancanza di istruzione formale, il padre di Ohm era un individuo molto rispettato che aveva raggiunto un livello significativo di autoeducazione, permettendogli di fornire ai suoi figli un'educazione eccezionale attraverso la sua istruzione personale. Dei sette figli, solo tre raggiunsero l'età adulta: Georg Simon, suo fratello minore Martin, che successivamente ottenne il riconoscimento come matematico, e la loro sorella Elizabeth Barbara. Sua madre morì quando lui aveva dieci anni.

Fin dalla tenera età, Georg e Martin ricevettero istruzioni dal padre, che coltivò in loro una profonda competenza in matematica, fisica, chimica e filosofia. Tra gli undici e i quindici anni, Georg Simon frequentò l'Erlangen Gymnasium, dove la sua formazione scientifica era notevolmente limitata, in netto contrasto con l'eccezionale istruzione in queste materie fornita da suo padre sia a Georg che a Martin. Questa dinamica educativa ha portato Karl Christian von Langsdorf, professore all'Università di Erlangen, a osservare una somiglianza tra la famiglia Ohm e la rinomata famiglia Bernoulli.

Vita universitaria

Temendo che suo figlio non sfruttasse appieno le sue prospettive formative, il padre di Georg Ohm fece in modo che andasse in Svizzera. Nel settembre 1806, Ohm ottenne successivamente un posto come insegnante di matematica in una scuola situata a Gottstadt bei Nidau.

All'inizio del 1809, Karl Christian von Langsdorf lasciò l'Università di Erlangen per assumere un nuovo incarico presso l'Università di Heidelberg. Ohm espresse il desiderio di riprendere i suoi studi di matematica sotto la guida di Langsdorf a Heidelberg. Langsdorf, tuttavia, raccomandò a Ohm di intraprendere uno studio matematico indipendente, proponendogli di impegnarsi con le opere di Eulero, Laplace e Lacroix. Ohm, con una certa riluttanza, accettò questo consiglio e nel marzo 1809 si dimise dal suo incarico di insegnante presso il monastero di Gottstatt per diventare tutore privato a Neuchâtel. Per due anni, ha adempiuto alle sue responsabilità di tutoraggio aderendo contemporaneamente alla raccomandazione di Langsdorf per lo studio matematico autodiretto. Successivamente, nell'aprile 1811, ritornò all'Università di Erlangen.

Carriera di insegnamento

Gli approfonditi studi personali di Ohm culminarono nel suo dottorato, conferito dall'Università di Erlangen il 25 ottobre 1811. Si unì subito alla facoltà universitaria come docente di matematica ma se ne andò dopo tre semestri a causa delle limitate prospettive di carriera, poiché il suo stipendio si rivelò insufficiente per il suo sostentamento. Nel gennaio 1813, il governo bavarese gli offrì un posto come insegnante di matematica e fisica in una scuola di bassa qualità a Bamberga, che Ohm accettò. Insoddisfatto del suo impiego, Georg iniziò a scrivere un libro di testo di geometria elementare, con l'intenzione di dimostrare le sue capacità. La suddetta scuola chiuse nel febbraio 1816. Successivamente, il governo bavarese riassegnò Ohm a una scuola sovraffollata di Bamberga per assisterla nell'insegnamento della matematica.

Dopo il suo mandato a Bamberga, Ohm presentò il suo manoscritto completo al re Guglielmo III di Prussia. Il re, impressionato dal lavoro di Ohm, gli offrì un posto presso il Ginnasio dei Gesuiti di Colonia l'11 settembre 1817. Questa istituzione era rinomata per la sua forte educazione scientifica, e le responsabilità di Ohm includevano l'insegnamento della fisica insieme alla matematica. Il laboratorio di fisica ben attrezzato ha fornito a Ohm l'opportunità di condurre esperimenti sul campo. Considerato il suo background di figlio di un fabbro, Ohm possedeva esperienza pratica con apparecchi meccanici.

Nel 1827, Ohm pubblicò la sua opera fondamentale, Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (Il circuito galvanico studiato matematicamente). La sua istituzione accademica, tuttavia, non riconobbe adeguatamente i suoi contributi, portando Ohm a dimettersi dal suo incarico. Successivamente fece domanda e fu nominato dalla Scuola Politecnica di Norimberga. Ohm iniziò il suo incarico presso la Scuola Politecnica di Norimberga nel 1833 e nel 1852 diventò professore di fisica sperimentale presso l'Università di Monaco.

Nel 1849, Ohm pubblicò Beiträge zur Molecular-Physik (Fisica molecolare). Nella prefazione, ha espresso l'aspirazione a completare un secondo, terzo e potenzialmente un quarto volume, a seconda della sua longevità. Tuttavia, dopo aver scoperto che una nuova scoperta presentata nel suo lavoro era stata anticipata in modo indipendente da uno scienziato svedese, scelse di non procedere con ulteriori pubblicazioni. Riflette su questo evento e afferma: "L'episodio ha dato un senso nuovo e profondo per la mia mente al detto 'L'uomo propone e Dio dispone'. Il progetto che aveva dato il primo impulso alla mia ricerca si è disperso nella nebbia e al suo posto ne è stato realizzato uno nuovo, non ideato da me."

Ohm morì a Monaco nel 1854 ed è sepolto nell'Alter Südfriedhof. Una raccolta della sua corrispondenza familiare, pubblicata in un volume tedesco, rivela la sua pratica di firmare alcune lettere con la frase "Gott befohlen, G S Ohm," che si traduce in "Raccomandato a Dio".

Scoperta della legge di Ohm

La legge di Ohm fu inizialmente presentata nella sua fondamentale pubblicazione del 1827, Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (Il circuito galvanico studiato matematicamente), che conteneva la sua teoria completa dell'elettricità. All'interno di questo trattato articolò la sua legge, affermando che la forza elettromotrice che agisce tra i terminali di qualsiasi segmento di circuito è equivalente al prodotto dell'intensità della corrente e della resistenza di quel segmento specifico.

Il suddetto libro inizia con le basi matematiche necessarie per comprendere il contenuto successivo. Nonostante la sua profonda influenza sugli aspetti teorici e pratici dell’elettricità attuale, il lavoro incontrò inizialmente un’accoglienza tiepida. Ohm ipotizzò la sua teoria basata sull'azione contigua, concetto che contrastava con la nozione prevalente di azione a distanza. Sosteneva che la comunicazione elettrica avveniva tra "particelle contigue", termine da lui stesso utilizzato. La pubblicazione affronta specificamente questo concetto, in particolare illustrando le distinzioni tra la metodologia scientifica di Ohm e gli approcci adottati da Joseph Fourier e Claude-Louis Navier.

Thomas Archibald ha fornito un'analisi del quadro concettuale utilizzato da Ohm nella formulazione della legge di Ohm. I contributi di Ohm segnarono le fasi nascenti della teoria dei circuiti, sebbene questo ambito non raggiunse un rilievo significativo fino alla fine del secolo.

Legge acustica di Ohm

La legge acustica di Ohm, chiamata anche legge della fase acustica o semplicemente legge di Ohm in un contesto acustico, postula che l'orecchio umano percepisce un suono musicale come un composto di diversi toni armonici puri costituenti. È ampiamente riconosciuto che questo principio non è del tutto accurato.

Ricerca e pubblicazioni

Il suo articolo inaugurale nel 1825 indagò sulla riduzione della forza elettromagnetica prodotta da un filo all'aumentare della sua lunghezza. Nel 1826 fornì una descrizione della conduzione elettrica nei circuiti, tracciando paralleli con la ricerca di Fourier sulla conduzione del calore. Questo articolo sviluppò ulteriormente la derivazione dei risultati di Ohm da prove empiriche e, in particolare, nella seconda parte, propose con successo leggi che chiarirono in modo significativo le scoperte di altri ricercatori sull'elettricità galvanica. La sua opera più importante fu un opuscolo pubblicato a Berlino nel 1827, intitolato Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet. Questa pubblicazione, le cui idee fondamentali erano apparse nelle riviste di Schweigger e Poggendorff nei due anni precedenti, ha influenzato profondamente l'evoluzione della teoria della corrente elettrica e delle sue applicazioni. Il nome di Ohm è stato integrato nel lessico delle scienze elettriche attraverso la Legge di Ohm (pubblicata per la prima volta in Die galvanische Kette...), che descrive la proporzionalità della corrente e della tensione in un resistore, ed è stata adottata come unità SI di resistenza, l'ohm (simbolo Ω).

Sebbene il lavoro di Ohm abbia esercitato un impatto teorico sostanziale, inizialmente ha raccolto un entusiasmo limitato. Tuttavia, i suoi contributi alla fine ricevettero il riconoscimento della Royal Society, che gli assegnò la Medaglia Copley nel 1841. Successivamente fu eletto membro straniero della Royal Society nel 1842 e divenne membro a pieno titolo dell'Accademia bavarese delle scienze e degli studi umanistici nel 1845. Charles Wheatstone, in una certa misura, evidenziò le definizioni che Ohm aveva introdotto nel campo della fisica.

Funziona

  • Fondamenti di fisica come compendio alle sue lezioni [Fondamenti di fisica: compendio delle lezioni]. Norimberga: Schrag.Seconda Divisione, Fisica Speciale [Volume 2 Fisica Speciale], 1854.

    • Ohm (unità)

    Riferimenti

    Opere di o su Georg Simon Ohm.