จอร์จ ไซมอน โอห์ม

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
จอร์จ ไซมอน โอห์ม
Georg Simon Ohm3.jpg
เกิด 16 มีนาคม ค.ศ. 1787
เออร์แลงเกน แคว้นบาวาเรีย ประเทศเยอรมนี
เสียชีวิต 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1854 (67 ปี)
มิวนิค ประเทศเยอรมนี
สัญชาติ ชาวเยอรมนี
ชาติพันธุ์ ชาวเยอรมนี
อาชีพ นักฟิสิกส์ ศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ อาจารย์สอนวิชาฟิสิกส์
ผลงานเด่น ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า ตั้งกฎของโอห์ม (Ohm's Law)

จอร์จ ไซมอน โอห์ม (อังกฤษ : George Simon Ohm) เกิดเมื่อวันที่ 16 มีนาคม ค.ศ. 1787 ที่เมืองออร์แลงเกน (Erlangen) ในแคว้นบาวาเรีย (Bavaria) ซึ่งอยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ของเยอรมัน เป็นนักฟิกสิกส์ ผู้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า และเป็นผู้คิดค้นการคำนวณหาความต้านทานของเส้นลวดนำไฟฟ้าที่รู้จักกันโดยทั่วกันว่าเรียกว่า "กฎของโอห์ม (Ohm's Law)

ประวัติ[แก้]

จอร์จ ไซมอน โอห์ม มีบิดาชื่อ โจฮัน โอห์ม (Johann Ohm) มีอาชีพเป็นช่างทำกุญแจและปืน ด้วยอาชีพของ โจฮัน โอห์ม ทำให้ต้องตะเวนเดินทางค้าขายทั้งในเยอรมนีและฝรั่งเศส ขณะที่ทำการค้าขายอยู่นั่นก็ถือโอกาสศึกษาวิชาปรัชญาและคณิตศาสตร์ไปด้วย จนโจฮันอายุได้ 40 ปี ได้ตั้งรกรากอยู่ที่เมืองเออร์แลงเกน (Erlangen) แต่งงานและมีบุตรด้วยกัน 2 คน คือ ไซมอน (Simon) และมาร์ติน (Martin)

แม้ว่าฐานะทางครอบครัวของโอห์มจะค่อนข้างยากจน ถึงอย่างไรนั้นโอห์มก็ขวนขวายหาความรู้อยู่เสมอ โอห์มเข้าเรียนที่โรงเรียนรีลสคูลในแบมเบิร์ก หลังจากจบการศึกษาขั้นต้นแล้ว โอห์มได้เข้าศึกษาเกี่ยวกับวิชาคณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยแห่งเมืองเออร์แลงเกน (University of Erlangen) และต่อมาโอห์มก็ได้ลาออกจากมหาวิทยาลัย ขณะที่เขาศึกษาอยู่ในมหาลัยได้เพียง 3 เทอมเท่านั่น เหตุเพราะว่าโอห์มขาดทุนทรัพย์ ไม่มีเงินพอที่จะศึกษาต่อ เป็นเหตุที่ทำให้โอห์มต้องประกอบอาชีพเป็นครูตั้งแต่อายุเพียง 18 ปีเท่านั่น โอห์มเป็นครูสอนหนังสืออยู่ที่กอร์ทสตัดท์ (Gottstadt) ซึ่งอยู่ในเขตเมืองเบิร์น (Bern) ของสวิตเซอร์แลนด์ ช่วงแรกที่โอห์มเข้าทำงานเขาไม่ได้รับความไว้วางใจจากนายจ้าง เนื่องจากไม่เคยเห็นฝีมือการทำงานของโอห์มและเห็นว่าเขายังเด็กอายุน้อยเกินไป แต่เมื่อกาลเวลาผ่านไปนายจ้างได้เห็นฝีมือการทำงานของโอห์มกลับเป็นบทพิสูจน์ว่าเขาเป็นผู้ที่มีความสามารถจนได้รับการยกย่อง ขณะที่โอห์มทำการสอนหนังสือเขาได้หมั่นฝึกฝนค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองอยู่เสมอ จนต่อมาเขาได้มีโอกาสเข้าไปศึกษาต่อในมหาวิทยาลัยเออร์แลงเกน (University of Erlangen) อีกครั้งหนึ่ง และได้รับปริญญาเอกทางด้านวิชาคณิตศาสตร์ในปี ค.ศ. 1811 ขณะนั่นยุโรปกำลังลุกเป็นไฟ เนื่องจากจักรพรรดินโปเลียนแห่งฝรั่งเศสกำลังเรืองอำนาจได้ยกกองทัพไปรุกรานประเทศที่ใกล้เคียง ทำให้แต่ละประเทศได้รับความเดือดร้อนไปทั่ว

แต่ล่ะประเทศร่วมมือกันเพื่อต่อต้านนโปเลียนหนึ่งในนั่นมีประเทศเยอรมันเข้าร่วมด้วย เป็นเหตุทำให้คนหนุ่มผู้รักชาติอย่าง จอร์จ ไซมอน โอห์ม พยายามที่จะเข้าสมัครไปเป็นทหารอาสาสมัครอยู่ในกองทัพต่อต้านนโปเลียน แต่ถูกบิดาของเขาต่อต้านเอาไว้ เพราะเห็นว่าความรู้ที่โอห์มมีจะมีประโยชน์แก่ประเทศชาติมากกว่าที่เขาจะไปออกรบทำศึก โอห์มเมื่อใคร่ครวญดูแล้วก็มีความเห็นตามคำแนะนำของบิดา เขาจึงกลับมาเป็นอาจารย์เช่นดังเดิม ค.ศ. 1817 โอห์มได้ทำการศึกษาค้นคว้าและพิมพ์ผลงานของเขาออกเผยแพร่ ปรากฏว่าผลงานของโอห์มเป็นที่โปรดปรานของกษัตริย์เฟรเดริคแห่งปรัสเซีย (King Frederick of Prussia) มาก จึงทรงแต่งตั้งให้โอห์มได้ดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ทำการสอนวิชาคณิตศาสตร์ในคณะเยซูอิต (Jesuit College) แห่งมหาวิทยาลัยโคโลญ (Cologne)

ผลงานและการค้นพบ[แก้]

ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า[แก้]

ในปี ค.ศ. 1822 โจเซฟ ฟอร์เรอร์ (Joseph Fourier) ได้ตีพิมพ์ผลงานเรื่องการไหลเวียนของความร้อน (Analytic Theory Of Heart ) ภายในหนังสือเล่มนี้ได้อธิบายเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของความร้อนไว้ว่า "อัตราการเคลื่อนที่ของความร้อนจากจุด A ไปยังจุด B หรือการที่ความร้อนไหลผ่านตัวนำโดยส่งต่อจากโมเลกุลหนึ่งไปยังโมเลกุลหนึ่ง ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของจุดทั้งสอง และขึ้นอยู่กับตัวนำด้วยว่าสามารถถ่ายทอดความร้อนได้ดีขนาดไหน" เมื่อโอห์มได้นำมาอ่านและศึกษาอย่างละเอียด ในที่สุดโอห์มก็ได้เกิดความสนใจ และมีความคิดที่ว่าการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดนำไฟฟ้า อาจจะเกิดขึ้นคล้ายๆกันกับทฤษฎีของ โจเซฟ ฟอร์เรอร์ โอห์มได้เริ่มทำการทดลองโดยใช้วัตถุที่ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า ควรเลือกโลหะที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี เช่น ทองแดง เงิน หรืออะลูมิเนียม เป็นต้น โอห์มจึงเริ่มทำการทดลองเกี่ยวกับการไหลของกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดนำไฟฟ้า โอห์มก็พบความจริงอยู่ 3 ข้อ คือ กระแสไฟฟ้าจะไหลในเส้นลวดได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ

  1. วัสดุที่จะนำมาทำเส้นลวดนำไฟฟ้าต้องเป็นวัตถุที่นำไฟฟ้าได้ดี
  2. ความยาวของเส้นลวดนำไฟฟ้า
  3. พื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้า

ส่วนเรื่องที่เกี่ยวกับความยาวของเส้นลวดนำไฟฟ้าหมายความว่าถ้าเส้นลวดมีความยาวมากความต้านทานของไฟฟ้าก็จะมีมาก ถ้าเส้นลวดมีคความยาวน้อยก็จะมีความต้านทานน้อยตามไปด้วย กล่าวคือความต้านทานของเส้นลวดนำไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับความยาวของเส้นลวดนำไฟฟ้า

ในเรื่องพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดก็เช่นเดียวกัน ถ้าพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้ามีมาก กระแสไฟฟ้าก็สามารถไหลผ่านได้มากเพราะมีความต้านทานน้อย ถ้าพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้ามีน้อย ความต้านทานไฟฟ้าจะมีมาก กระแสไฟฟ้าก็จะสามารถไหลผ่านได้น้อย จึงกล่าวสรุปได้ว่า การไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนตรงกับพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้า

ระหว่างนั่นในปี ค.ศ. 1826 หลังจากการทดลองไฟฟ้าในขั้นต้นสำเร็จลงแล้ว โอห์มได้เดินทางไปยังเมืองโคโลญ(Cologne) เพื่อเข้าเป็นอาจารย์สอนที่ยิมเนเซียม (Gymnasium) โอห์มได้จัดพิมพ์หนังสือออกมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Bestimmung des Gesetzes nach Welohem die Metalle die Kontaktee

กฎของโอห์ม[แก้]

ในปีต่อมา เขาได้ทำการทดลองต่อไปอีกและพบว่า ถ้าอุณหภูมิของตัวนำสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าจะไหลได้น้อยลง และถ้าทำให้ศักดาไฟฟ้าระหว่างที่สองแห่งต่างกันมากเท่าไร กระแสไฟฟ้าก็ไหลได้มากขึ้นเท่านั่น ผลงานชิ้นนี้ต่อมาเป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่า กฎของโอห์ม (Ohm’s Law) ซึ่งถือได้ว่าผลงานชิ้นนี้เป็นผลงานชิ้นเอกของโอห์ม เป็นเรื่องเกี่ยวกับการคำนวณหาความต้านทานของเส้นลวดนำไฟฟ้า ซึ่งเขียนสูตรทางคณิตศาสตร์ได้ดังนี้ I= E/R

  • I หมายถึง ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นลวดนำไฟฟ้า
  • E หมายถึง แรงที่จะดันให้กระแสไฟฟ้าไหลไปในเส้นลวด
  • R หมายถึง ความต้านทานของเส้นลวด

จากการทดลองนี้โอห์มได้พบว่า กระแสไฟฟ้าในเส้นลวดนำไฟฟ้าจะมีมากขึ้นถ้ามีแรงดันไฟฟ้ามาก และจะน้อยลงถ้าความต้านทานของลวดมากขึ้น

ผลงานชิ้นนี้ของโอห์มถูกนำออกเผยแพร่ เมื่อปี ค.ศ. 1827 แต่ปรากฏว่าแทนที่ผลงานของโอห์มจะได้รับการยกย่อง แต่ผลงานของโอห์มกลับถูกต่อต้านเป็นอย่างมากอย่างมากจากชาวเยอรมันเนื่องจากความไม่รู้ และไม่เข้าใจ ทำให้ในระหว่างนี้โอห์มได้รับความลำบาก เพราะทางรัฐมนตรีการศึกษาของเยอรมนีได้พิจารณาว่า เขามีความรู้ขั้นปริญญเอกแต่ผลิตผลงานที่ไม่มีประโยชน์แก่การศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัย จะนับได้ว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โชคร้ายที่สุดในรอบคริสต์ศวรรษที่ 18

ชีวิตหลังเผยแพร่ผลงาน[แก้]

ผลงานของโอห์มถูกนำออกเผยแพร่ เมื่อปี ค.ศ. 1827 แต่ปรากฏว่าแทนที่ผลงานของโอห์มจะได้รับการยกย่อง แต่ผลงานของโอห์มกลับถูกต่อต้านเป็นอย่างมากอย่างมากจากชาวเยอรมันเนื่องจากความไม่รู้ และไม่เข้าใจ ทำให้ในระหว่างนี้โอห์มได้รับความลำบาก เพราะทางรัฐมนตรีการศึกษาของเยอรมนีได้พิจารณาว่า เขามีความรู้ขั้นปริญญเอกแต่ผลิตผลงานที่ไม่มีประโยชน์แก่การศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัย จะนับได้ว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โชคร้ายที่สุดในรอบคริสต์ศวรรษที่ 18

เมื่อถูกไล่ออกจากงาน โอห์มจึงไปสมัครเป็นอาจารย์ช่วยสอนอยู่ตามโรงเรียน แต่ก็ยังถูกโจมตีอย่างรุนแรง เขาต้องใช้ชีวิตอย่างลำบากอยู่เป็นเวลานานถึง 6 ปีเต็ม จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1833 กษัตริย์ลุดวิก ที่ 1 (King Ludwig I) แห่งแคว้นบาวาเรีย (Bavaria) ซึ่งเห็นความสามารถของโอห์มได้ช่วยเหลือให้เขาได้ทำงานเป็นอาจารย์สอนอยู่ที่โรงเรียนโปลีเทคนิคแห่งนูเรมเบิร์ก (Polytechnic School of Nuremburg) เขาได้ทำงานอยู่ที่นั่นเรื่อยมาจนกระทั่งปี ค.ศ. 1849 ถึงแม้ในระหว่างปี ค.ศ.1835 เขาจะได้รับเชิญไปดำรงตำแหน่งที่สูงกว่าในมหาวิทยาลัยเดิมที่เออร์เลงแกน (Erlangen) โอห์มไม่คิดจะหวนกลับไปอีก เพราะทนในความอับอายไม่ได้ ต่อมาในปี ค.ศ. 1849 นั่นเองโอห์มก็ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ในสาขาวิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยมิวนิค (University of Munich) และโอห์มได้ทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยแห่งนี้จนตลอดชีวิตของเขา

ในขณะที่เขาทำงานอยู่ที่นูเรมเบิร์ก (Nuremburg) หรือมิวนิค (Munich) นอกจากนี้จะทำงานด้านการสอนหนักแล้วโอห์มยังทำงานด้วนการค้นคว้าทดลอง และพิมพ์ผลงานออกเผยแพร่อยู่เสมอตลอดเวลา ผลงานอีกชิ้นหนึ่งของโอห์มก็คือเรื่องราวเกี่ยวกับการควบคุมเสียงในอาคารให้สามารถฟังได้ชัดเจน และเกี่ยวกับเรื่องของเครื่องดนตรี ซึ่งเป็นการบุกเบิกทางให้แก่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ เฟอร์ดินาน วอน เฮล์มโฮลท์ (Ferdinand Von Helmholtz : 1821 -1894) ที่ค้นพบเกี่ยวกับเรื่องคลื่นเสียง นอกจากนี้โอห์มยังทำการค้นคว้าเกี่ยวกับ Molecular Physics และผลงานชิ้นสุดท้ายที่เขาจัดพิมพ์ขึ้นที่มิวนิค เมื่อ ค.ศ. 1852 และเมื่อ ค.ศ. 1853 คือการค้นคว้าเกี่ยวกับเรื่องแสงที่เกิดขึ้นแถบขั้วโลก ที่เรียกกันว่าแสงเหนือและแสงใต้ แต่โอห์มก็ได้พบกับความโชคร้ายอีกเช่นเคย เพราะโอห์มไม่ทราบมาก่อนเลยว่าผลงานชิ้นนี้ของเขา มีนักวิทยาศาสตร์ชาวเนอร์เวยที่ชื่อว่า คริสเชียน เบิร์กแลนด์ (Kristian Birkeland) เป็นผู้ค้นพบก่อน ผลงานของโอห์มชิ้นนี้จึงไม่ได้รับความสนใจ

แม้ว่าโอห์มจะไม่ได้รับการยกย่องในบ้านเกิดเมืองนอนของเขา แต่ผลงานของโอห์มกลับได้รับความยกย่องในประเทศเพื่อนบ้านใกล้เคียง เช่นในฝรั่งเศสและอังกฤษ ในประเทศฝรั่งเศสถึงกับมีการสาธิตผลงานเรื่องกฎของโอห์มตั้งแต่ ค.ศ. 1831 ถึง ค.ศ. 1837 ส่วนในอังกฤษราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) ได้มอบเหรียญรางวัลคอพลีย์ (Copley Medal) ให้แก่เขาในปี ค.ศ. 1841 ในฐานะที่เขาเป็นคนแรกที่ค้นพบกฎซึ่งมีสาระสำคัญอย่างยิ่งต่อวิชาไฟฟ้ากระแส และในปี ค.ศ. 1842 โอห์มก็รับเกียรติยศอันยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่ง เพราะทางราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) ได้รับคัดเลือกให้โอห์มเป็นสมาชิกชาวต่างประเทศที่มีความสามารถดีเด่นที่สุด

วาระสุดท้ายของชีวิต[แก้]

จอร์จ ไซมอน โอห์ม ได้ทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยมิวนิคตั้งแต่ ค.ศ. 1849 ถึง ค.ศ. 1854 ทำการสอนวิชาฟิสิกส์ และทำการทดลองค้นคว้าอย่างหนักไม่ค่อยมีเวลาได้พักผ่อน สุขภาพของโอห์มได้ทรุกโทรมลง จนกระทั่งในที่สุด เขาก็ถึงแก่กรรมลงเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1854 ด้วยอายุ 67 ปี ที่เมืองมิวนิค ประเทศเยอรมัน

ถึงแม้ว่าโอห์มจะจากโลกนี้ไปแล้ว โลกก็ยังรำลึกถึงความสำคัญของ จอร์จ ไซมอน โอห์ม ในปี ค.ศ. 1881 สมาคมไฟฟ้านานาชาติ (International Congress of Electrical Engineers) ได้ร่วมประชุมกันที่กรุงปารีส และยกย่องให้เกียรติแก่โอห์มโดยใช้ชื่อสกุลของเขาเป็นชื่อหน่วยเป็นหน่วยวัดความต้านทานไฟฟ้า และขณะเดียวกันก็ใช้ชื่อสกุลของอังเดร มารี แอมแปร์ (Andre Marie Ampere) ชาวฝรั่งเศสเป็นหน่วยชื่อหน่วยกระแสไฟฟ้า และชื่อสกุลของ อเลสซานโดร โวลตา (Alessandro Volta ) ชาวอิตาลีเป็นชื่อหน่วยของแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นกฎของโอห์มที่เขียนเป็นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ว่า I = E/R จึงเขียนได้อีกอย่างหนึ่งว่า Amperes = Volts./Ohms.

อ้างอิง[แก้]

http://world-scientist.blogspot.com/2011/11/george-simon-ohm.html

http://personworld.exteen.com/20140905/george-simon-ohm

http://www.metalionimport.com/product/electronic/210020-no-yx-360-trd.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohm

บรรณานุกรม[แก้]

  • ทวี มุขธระโกษา. (2548). นักวิทยาศาสตร์เอกของโลก (ฉบับสมบูรณ์). พิมพ์ครั้งที่ 4. กรุงเทพฯ : สถาพรบุ๊คส์.
  • ศิริวรรณ คุ้มโห้. 50 นักวิทยาศาสตร์เอกของโลก. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์เดอะบุ๊คส์.