OHM.
GEORG SIMON OHM 1787 márcz. 16-án Erlangen-ben született. Atyja lakatos volt, s őt is erre a mesterségre szánta, azonban látván az ifjú gyorsan fejlődő tehetségeit, annak tudományos pályája elé akadályokat nem gördített. OHM oly nagy szorgalommal tanult, hogy már 16 éves korában szülővárosának egyetemébe léphetett.
Ez időtől kezdve OHM minden törekvése oda irányult, hogy magát a mathematikai és fizikai szakokban lehetőleg teljesen kiképezze. Egyetemi tanulmányait befejezvén, és doktorrá avattatván, kenyérkereset után kellett látnia. Először Nidau-ban (a berni kantonban) a mathematika tanítója volt, ezután hasonló minőségben Neufchatel-ban és 1815 óta a bambergi reáliskolán működött. Mindezek az állomások nem valának alkalmasak arra, hogy OHM tudományos törekvéseinek táplálékot nyújtsanak; az irodalomban is csak nehezen tájékozhatta magát, azokkal a segédeszközökkel pedig, melyeket a kísérleti vizsgálatok igényelnek, egyáltalában nem rendelkezett. E tekintetben helyzete valamivel javúlt, midőn 1817-ben a kölni jezsuita-collégium gimnáziumához a fizika tanárává neveztetett ki. Már a következő évben közzétette geométriai tanulmányainak eredményeit * s búvárlatait a fizika megoldatlan kér-
* Grundlinien zu einer zweckmässigen Behandlung der Geometrie, Erlangen, 1818. 8o.
déseire is kiterjesztette; kölni tanár korában vetette alapjait azon híres vizsgálatoknak, melyekkel nevét a fizikában megörökítette. De a tér, melyen OHM működött, sem ambiczióját nem elégítette ki, sem pedig a tudományos vizsgálatokra megkívántató eszközökkel el nem láthatta. OHM törekvéseinek megfelelőbb állomást keresett, s ilyet egyelőre a berlini katonai iskolánál elnyert tanszékben talált, mely állomását 1826-tól 1833-ig töltötte be.
OHM is azon fizikusok közé tartozott, kik a VOLTA találmánya és az ez által rövid idő alatt kivívott váratlan eredményektől elragadtatva, egyik legfőbb czéljokúl a dinamikai elektromosság tanainak fejlesztését tűzték ki. Midőn OHM az önálló búvárkodás mezejére lépett, VOLTA oszlopának chemiai és hőhatásai már ismeretesek valának. E hatásokhoz járultak 1821-ben az OERSTED feltalálta mágnességi hatások, mi által a dinamikai elektromosság tüneményei már elég változatosak voltak arra, hogy a különféle hatásformák erélye [energiája] részint egymás között, részint pedig magával a VOLTA oszlopával való közvetetlen összefüggésükben alapos vizsgálatok kiinduló pontjai lehessenek.
A fizikusok egyik főtörekvése volt, hogy az oszlop hatásait erősítsék. E törekvés következtében a VOLTA találmányának külső formája csakhamar lényeges változásokon ment át; de a mióta az oszlop chemiai hatásai ismeretesek valának, azonnal föltünt, hogy az elektromos áram erősségének kérdése a fémek és folyadékok kombinácziója által helyesen csak úgy oldható meg, ha magában a telepben végbemenő hatások kellő figyelembe vétetnek. E tekintetben RITTER, a másodrendű oszlop feltalálója, igen sokat fáradozott, de a nélkül, hogy biztos megállapodásra juthatott volna. Minden körülmény között az mutatkozott, hogy az oszlop erélye nemcsak a használt alkotórészek chemiai minéműségétől, hanem egyszersmind az oszlop berendezésének módjától függ; bizonyos hatásokat kevés számú, de nagy fölületű elemmel lehetett sikeresen előidézni, s kitűnt,
hogy az elemek számának szaporítása nagyon keveset használ; ellenben másutt a hatások annál erélyesebbek valának, mennél nagyobb volt az elemek száma. Hogy e különbségek oka nemcsak az elemek fizikai természetében, hanem még az elektromos áram haladására befolyással lehető körülményekben keresendő, arra még senki sem gondolt; egy szóval, az oszlop mathematikai elmélete, mindamellett hogy a kísérleti tények már szép számmal voltak, még hiányzott.
E hézagnak betöltése volt az a feladat, melyre OHM vállalkozott, s a melyet fényesen meg is fejtett. A körülmények, melyek között OHM a kérdés megfejtéséhez fogott, mint már említettük, lehetőleg kedvezőtlenek valának. Azonban OHM fölismerte a hiányok mibenlétét, látta, hogy hol kell segíteni, egyszóval, tisztában volt a megfejtendő kérdéssel; mely körülmény, tekintettel arra, hogy a jól föltett kérdés már félig meg is van fejtve, nagyban elősegítette a kérdés gyors és sikeres megoldását. Az experimentális eszközök hiányát önerejéből pótolta, s nagy segítségére volt ritka kézi ügyessége, melyre még gyermekkorában apja műhelyében tett szert, s ily módon képes volt szerény eszközökkel is igazolni elméleti nézeteit. A kísérlet és spekuláczió egyidejű alkalmazása képesítette OHM-ot, hogy az elektromos áram tüneményének alaptörvényét levezethesse.
OHM átlátta, hogy az oszlop mathematikai elméletéről addig szó sem lehet, míg az anyagok vezetőképességének törvényei nem ismeretesek. Első törekvései erre a pontra irányultak, s már 1825-ben közzétette a vezetés törvényét, * melyet az elektromos oszlop működésével szerves összefüggésbe hozván, csakhamar feltalálta az áramerősség kísérleti törvényét. ** Nem
* Vorläufige Anzeige des Gesetzes, nach welchem die Metalle die Contact-Eledricität leiten, SCHWEIGGER's Journ. XLIV. 1825.; POGG. Ann. IV. 1825.
** Bestimmung des Gesetzes, nach welchem die Metalle die Contact-Elect. leiten, nebst einem Entwurfe zu einer Theorie des Voltaischen Apparats, SCHWEIGG. Journ. XLVI. 1826.maradt egyéb hátra, mint hogy ezt a törvényt elméleti alapra fektesse. A megelőző nagyszámú kísérleti eredmények által a tények állásáról kellő tájékozást szerezvén magának, a munka ezen részének befejezése nem sokáig váratott magára. 1827-ben önálló műben * tette közzé a galván-láncz mathematikai elméletét. Lássuk először vizsgálatainak kísérleti részét.
OHM eleintén egy WOLLASTON-féle oszloppal dolgozott. Emez oszlop áramának erőssége változó ugyan, azonban OHM e hátrányt az által mellőzte, hogy az áramot hosszabb időn át keringtette, míg végre majdnem egészen állandóvá lett s valamennyi kísérletét úgy hajtotta végre, hogy az áramot sohasem kellett megszakítania. Ezen az úton OHM némely fém vezető képességét oly módon határozta meg, hogy megkereste az egyenlő keresztmetszetű drótok azon hosszúságait, melyeket az áramba iktatván, a galvanométerben ugyanazt a kitérést idézték elő. Továbbá kimutatta, hogy az egyenlő minőségű drótok aequivalensek, ha hosszúságuk arányos keresztmetszetükkel. A hidro-elektromos oszlop változandósága a behatóbb vizsgálatok elé jelentékeny akadályokat gördített, midőn azonban POGGENDORFF a hőelektromos oszlop áramának állandóságára figyelmessé tette, OHM a többi kísérleteit a hőelektromos oszloppal hajtotta végre. OHM egy bizmút-réz elemet használt; az egyik forrasztó helyet forró víz gőzével, a másikat pedig olvadó hóval vette körül, mi által teljesen állandó áramot kapott.
OHM galvanométere tulajdonképen torzió-mérleg volt.
Finom fonálra hosszú és vékony mágnespálczát függesztett föl, s az egészet úgy rendezte be, hogy a meg nem sodrott fonálon függő pálcza a mágnesi délkör irányába esett. A pálcza alatt csekély távolságban kifeszített egy drótot, melyen az áramot vezette át. Midőn az áram zárva volt, a tű kitért a mágnesi
* Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet von D. G. S. OHM, Berlin, 1827. 8o.
délkörből, de a földmágnesség és a fonál torziójának hatása miatt arra törekedett, hogy az eredeti helyzetbe visszatérjen. A fonál kellő elcsavarása által a pálczát visszavezette az eredeti helyzetbe; ekkor az áram a tűvel párhuzamos, tehát hatása a tűre merőleges s a torzióval egyensúlyban volt. Az áram erősségének mérésére a torzió szöge szolgált. Ez a módszer kényelmetlen, de igen pontos volt s valóban OHM kísérletei voltak az elsők, melyekkel az áram erőssége pontosan határoztatott meg; mert a DAVY és más fizikusok kísérletei alig nyújtottak megközelítő pontosságot.
A pontos kísérletek hosszú sorával OHM megállapította azt a törvényt, hogy az áram intenzitása (vagy a mint ő nevezte: nagysága) arányos egy, az oszlopot jellemző állandóval s fordított viszonyban van az ellenállásokkal. Ez az eredmény vezette az oszlop mathematikai elméletének levezetésére, melyet Die galvanische Kette czímű művében tett közzé.
E munka előszavában a szerző a következőket mondja: "A körülmények, melyek között eddigelé éltem, nem voltak alkalmasak arra, hogy kedvemet, ha ezt a köznapi élet ridegsége megrontással fenyegette, újra föléleszszék, sem pedig arra, a mi pedig mégis csak elkerülhetetlenül szükséges, hogy engem a hasonló művekre vonatkozó irodalomnak egész terjedelmével megismertessenek; ennélfogva próbaszerepemhez olyan darabot választottam, melynél a konkurrencziától legkevésbbé kellett tartanom." *
Mivel ez a "próbaszerep" megállapította a galván-láncz elméletét, helyén lesz, hogy a szerző gondolatmenetének főbb vonásaival megismerkedjünk.
Az egész munka három alaptörvényre van fektetve. Az első törvény az elektromosságnak a test belsejében való elterjedése módját fejezi ki. OHM abból a föltevésből indult ki, hogy az elektromosság a test egyik részecskéjéről a mellette fekvőre
* Die galv. Kette, p. IV.
közvetetlenül megy át, továbbá, hogy ez átmenet nagysága egyébként egyenlő körülmények között arányos a szomszédos két elemben levő elektromos erők különbségével. E föltevések azonosak a hővezetés elméleti alapelveivel.
A második törvény az elektromosságnak a levegőbe való szétszóródására vonatkozik; e törvény nem egyéb, mint a COULOMB-féle szétszóródási törvény, melynek az áramló elektromosságnál egyébiránt nagyon kevés szerepe jutott.
A harmadik törvény az érintkező elektromosság keletkezés-módjára vonatkozik s OHM által következőképen fejeztetett ki: Ha a különnemű testek egymással érintkeznek, az érintkező helyen az elektroszkópos (azaz az elektroszkóp által kimutatható) erőiknek egy és ugyanazon különbségét állandóan megtartják.
Látjuk tehát, hogy ezek az alapelvek, a mennyiben a másodiknak csak alárendelt szerep jutott, függetlenek a statikai elektromosság elveitől, s az egész tárgyat a hő elméletével párhuzamba állítják. Ez alapelvekkel vezette le OHM az elektromosság mozgásának törvényeit, melyek bizonyos pontig, a kiinduló pontok azonossága miatt, a hővezetés törvényeihez hasonlók valának. De épen az alapelvek emez analógiája adott később alapos ellenvetésekre alkalmat, s ha mégis az OHM elméleti eredményei a tapasztalással összhangzásban voltak, ez azt mutatta, hogy a használt elvek, legalább az OHM által felhasznált alakban, elméleti szempontból jogosúltak valának. Annyi bizonyos, hogy OHM teljesen meg volt győződve a hőmozgás és az elektromosság mozgásának analógiájáról. "Az ily módon kapott differencziális egyenletek alakja és tárgyalása, mondja OHM, a hőmozgásnak FOURIER és POISSON által felállított képleteihez annyira hasonlók, hogy már ebből, ha egyéb okok nem volnának is jelen, egészen jogos következtetést vonhatnánk a két természettünemény bensőbb összefüggésére, s mennél bővebben puhatoljuk ki az azonosságnak ezt a viszonyát, annál szembetűnőbbé válik az."*
* Die galv. Kette, p. 5.
Midőn OHM az általa kitűzött feladat megfejtéséhez fogott, az elektromos áramnak kétféle előállítás-módját kellett figyelembe venni. Az elsőt, a VOLTA-félét, chemiai hatások komplikálták; a második, a SEEBECK által feltalált mód, az áram keletkezését és áramlását lehető legegyszerűbb színben tüntette föl. OHM elméleti fejtegetéseit az utóbbi esettel kezdette meg. A hőelektromos elem egyszerűsége lehetővé tette, hogy OHM fejtegetéseivel egy legegyszerűbb esetből kiindulhasson, s fokozatosan átmehessen azokra az esetekre, midőn a zárt láncz több különnemű vezetőből van összetéve s abban több elektromótoros erő működik, a mi közvetetlenűl rá vezette a hidroelektromos oszlop elméletére.
OHM az áram tüneményét először egy mindenütt egyenlő vastag homogén gyűrűben vizsgálta meg. Föltette, hogy a gyűrűnek csak egyik keresztmetszetében van elektromos feszültség, tehát csak egy helyen indíttatik meg az elektromosság mozgása. Az első és harmadik alapelv segítségével megmutatta, hogy az egész gyűrűn át az elektromos erő egyenletesen változik, s csak a megindító helyen van egy a feszültséget előidéző hirtelen, de állandó ugrás. Ezután áttér arra az esetre, midőn a zárt láncz két különnemű, de egyenlő vastag vezetőből van összetéve, a hol tehát két helyen van elektromos feszültség. Az elektromos erő változását szemléleti módszerrel tünteti elő, s azt az egyenessé kinyujtva képzelt vezetőhöz hajló egyenes vonallal tünteti föl, mely vonal ordinátái megfelelnek az illető helyen levő elektromos erőnek, s ott, a hol az elektromosság megindíttatik, ez a vonal hirtelen megtörik s egy a vezetőre merőleges vonalba megy át. Ez a szemléleti módszer az elektromos erők változását az egyenes vonal hajlása vagy esése által tüntetvén elő, OHM az áramlás erélye vagyis az esés alatt olyan ordináták különbségét érti, melyek egymástól a távolság egységében vannak. A több vezetőkből összetett láncznál többféle esésnek kell
* Die galv. Kette, p. 36.
előfordulnia, mert az elektromos erők változása a feszültséget előidéző okok folytonos működése miatt az időtől független levén, a vezető bármely keresztmetszetéhez az egyik irányban annyi elektromosság jő, mint a mennyi a másik irányba elfolyik, a mi a különféle szerkezetű vezetőből összetett láncznál csak úgy lehetséges, ha az áramlás gyorsasága a különböző vezetőképességekből eredő különbségeket kiegyenlíti.
OHM ezután meghatározza az esés nagyságát a vezetők szerkezetéből, s arra az eredményre jut, hogy az egynemű vezetőknél az esések fordított viszonyban vannak a keresztmetszetekkel, egyenlő keresztmetszetű, de heterogén vezetőknél pedig fordított viszonyban vannak a vezetőképességekkel; mely eredmények általánosítása már nem jár semmi nehézséggel.
Miután OHM ily módon az elektromosság szétosztásának módját megállapította, a vezető bizonyos pontjában működő elektromos erő abszolut értékét határozza meg. Az áram intenzitását vagyis a keresztmetszet-egységen átmenő elektromosság mennyiségét OHM a vezető képesség és az esés szorozmányával fejezi ki, miből a keresztmetszet figyelembe vételével az egész keresztmetszeten átáramló elektromosságot vagy az áram nagyságát számítja ki. Az eredmény, mely az áram nagyságának a láncz mindegyik helyén való állandóságát már alakjánál fogva is fölismerteti, azt mondja, hogy "Valamely galván lánczban az áram nagysága arányos a feszültségek összegével, s fordított viszonyban van az egész láncz redukált hosszúságával, hol a redukált hosszúság alatt a láncz homogén részeihez tartozó valódi hosszúságokból és a megfelelő vezetőképességek és keresztmetszetekböl alkotott hányadosok összege vagyis az összes ellenállás értendő." *
Ez a törvény, melyre OHM már kísérleteiből következtetett, a dinamikai elektromosságnak a lánczok mindkét nemére egyaránt érvényes legfőbb törvénye. Hogy mily módon fejti meg ez a törvény az áram sajátságos tuneményeit, azt OHM számtalan esetre mutatta ki. E törvényben az elektromos oszlop
elektroszkópos tüneményei, melyeket OHM előtt már több fizikus észlelt, egyszerű magyarázatukat lelik; ez a törvény azt mutatja, hogy az áram nagysága a galvánláncz mindegyik helyén ugyanakkora s csupán csak az elektromosság szétosztó módjától függ, tehát változatlan marad, ha az elektromos erőt a láncz valamely pontján érintés által vagy más módon megváltoztatjuk, mely eredmények már a BECQUEREL és BISCHOF kísérleti vizsgálataiból kitűntek; elektromosságnak hozzávezetése vagy elvezetése a láncz áramát, mindaddig, míg a hozzávezetés vagy elvezetés a láncznak csak egy egyedüli pontjára hat, nem változtatja.
Az általános törvényből folyó legérdekesebb következmények azok valának, melyek a láncz különféle berendezéséből eredő hatásokra vetettek világosságot. * Az OHM törvényéből azonnal kiderült, hogy a feszűltségekben és a redukált hosszúságokban, tehát a vezetők valódi hosszúságában, a vezetőképességben és a keresztmetszetben előidézett változások az áram nagyságát változtatják, s OHM törvényeiből a változások nagysága pontosan meg volt határozható. Az elektromos oszlopnak az előtt érthetetlen sajátszerűségei egyszerre magyarázatukat lelték. Látni való volt, hogy a láncz állandó redukált hosszusága mellett az elemek alkotórészeinek különös berendezése, mindaddig, míg a feszültségek ugyanazok maradnak, az áram erősségére befolyással nincs.
Az áram erőssége változatlan marad akkor is, ha a feszültségek és a redukált hosszúságok ugyanabban az arányban változnak. Innét van, hogy valamely láncz, melyben a feszültségek összege egy másik láncz feszültségeihez képest igen csekély, mégis a másik láncz áramával egyenlő erősségű áramot adhat, ha benne a redukált hosszúságok megrövidítése által a feszültségek hiánya pótoltatik, mely körülmény a legélesebben föltüntette a hidroelemek és a hőelemek között való
* Die galv. Kette, p. 55. és foyt.
különbséget. Az előbbeniekben a nagyobb feszültséggel a folyós vezető nagy ellenállása, tehát jelentékeny redukált hosszúsága áll szemben, holott az utóbbiban, mivel ez csupa fémes vezetőkből áll, a feszültségnek nem kell jelentékenynek lennie, hogy a hidroelem áramával egyenlő erősségű áramot hozzon létre; a mint azonban mind a két lánczon ugyanazt a változtatást hajtjuk végre, például ha mind a két lánczba ugyanakkora ellenállást iktatunk, akkor ez a hőelektromos láncz ellenállását a hidrolánczéhoz képest, mely már amúgy is igen jelentékeny, aránytalanúl nagyobbítja, tehát a hidroláncz e változtatás után is még tetemes hő- és chemiai hatásokat hozhat létre, holott a thermoláncz e hatásokra nézve teljesen elgyengűlt. A hidroelemekben a folyadékok ellenállása a fémekéhez képest rendkívül nagy lévén, a fémek ellenállása elhanyagolható, miből az a fontos eredmény következik, hogy egyenlő feszültségű hidroelemekben az áram erőssége a folyós vezető keresztmetszetével növekszik, a mi azonban csak addig áll, míg a fémek ellenállása a folyadékokéhoz képest csakugyan elhanyagolható. Mivel továbbá bizonyos ellenállások kiiktatása és új ellenállások beiktatása által az összes ellenállás és a feszültségek változatlanok maradhatnak, tehát az áram erőssége is változatlan maradhat, nyilván való, hogy a be- és kiiktatott részek ellenállásai egyenlő keresztmetszet mellett valódi hosszúságaikkal arányosak, mely szabály segítségével a vezetők ellenállása igen pontosan meghatározható. Ezt a módszert OHM és BECQUEREL számos fém ellenállásának meghatározására tényleg felhasználták. Mivel továbbá tetszésszerinti új ellenállások beiktatása után csak az áram erőssége változik, de az elemben a feszültség és a folyós vezetők ellenállása, vagyis a belső ellenállás változatlan marad, két kísérlet által, ha az áram erőssége megméretik és a beiktatott ellenállás eleve ismeretes, mind az elektromótoros erő, mind pedig a belső ellenállás meghatározható, mely módszer szintén OHM-tól ered.
OHM-nak a törvénye segítségével sikerült kimutatnia, hogy
az elemek összekapcsoló módja az áram erősségére, mint eredményre nézve egyáltalában nem közönyös, s megmutatta, hogy a lánczolatos összekapcsolás csak akkor hasznos, ha a fémes vezetők ellenállása jelentékeny, különben pedig az egész oszlop csak annyit ér, mint egy magányos elem; ellenben a nagylapú összeköttetés csakis akkor hasznos, ha a fémes vezetők ellenállása a belső ellenálláshoz képest igen csékély, s egyszersmind levezette azt a szabályt, mely szerint több elem kombinálandó, hogy az áram erőssége a maximumot elérje. Az összekapcsoló módokból eredő különbségek nem ismerése, mint ezt OHM megmutatta, volt oka annak, hogy a különböző észlelők adatai egymástól eltértek. A kísérleti vizsgálatok érdekében hasonló szolgálatokat tett OHM az által, hogy földerítette az okokat, melyeknél fogva egy és ugyanazon multiplikátor a különböző lánczokban vagy különböző multiplikátorok ugyanabban a lánczban sajátszerűleg változó hatásokat mutatnak.
Egy igen szép alkalmazása az OHM-féle törvénynek, az áramok szétágaztatására, szintén a törvény feltalálójától ered. Az áramok szétágaztatása, melynek később a dinamikai elektromosság tanában kiváló szerep jutott, OHM idejéig alig vétetett figyelembe. OHM elméleti úton levezette az áram erősségét az egyes ágakban s az eredményeket kísérletileg ellenőrizvén, az elmélet és tapasztalás között teljes összhangot talált. POGGENDORFF és KIRCHHOFF később a szétágazás különböző eseteit értékes vizsgálatokra alkalmazták.
Az által, hogy OHM az áram erősségét állandónak, tehát az időtől függetlennek tételezte föl, továbbá hogy a vezetést csak az egyik méret irányába vette figyelembe, lehetséges volt a galvánláncz elméletét egészen elemies módon tárgyalnia. Előadásának egyszerűsége és szemléleti módszereinek kézzelfoghatósága a legalkalmasabb eszköz arra, hogy a kezdőt az elektromos oszlop mathematikai elméletébe vezesse, s tárgyalása az értékéből soha sem fog veszíteni. Mindazonáltal OHM nem mulasztotta el, hogy elméletét szigoru analitikai úton is kifejtse.
E kifejtés alkotja a galvanische Kette czímű művének második részét.
Az OHM elméletének magva az állandó áramokra vonatkozik; a változó elemeket csak annyiban vette figyelembe, a mennyiben ezeknél az áramból kiinduló chemiai hatások az áramra ismét visszahatnak. Munkájának ebben a részében is mindenütt alapos felfogásról és éles ítéletről tesz tanubizonyságot, csakhogy akkor még az elektrochemia elvei nem állottak olyan biztos alapon, hogy a kort elérkezettnek láthatta volna arra, hogy eme sokkal komplikáltabb kérdés tanulmányozásába mélyebben merüljön. S mégis sikerült az elmélet ezen nehezebb részeinek szolid alapját vetnie, s akkoriban a kapott eredményekről méltán elmondhatta, hogy azok "megfelelnek minden kérdésre, melyek a chemiai szétbontásra és az elektromos áramnak ez által okozott változására vonatkozólag fölvehetők s ennek következtében biztos alapjai e tünemények egy elméletének, melynek befejezése már csak a kísérletek új hozzájárulására vár, nehogy egy egész rakás problémás anyagnak felhalmozása által filozófiai ürességbe tévedjen." *
OHM az áram előidézte chemiai változásokat az elektromos erőnek a lánczban való sajátszerű eloszlódásának tulajdonította. Ha valamely láncz valamelyik keresztmetszetében olyan lap van, mely az elektromos vonzásoknak és taszításoknak enged s melynek mozgását mi sem akadályozza, akkor OHM szerint a zárt lánczban annak félre kell tolatnia, mert e vonzások és taszítások a folyton változó elektromos erő következtében a két oldalán különbözők. OHM számítás által meghatározza a félre toló erő nagyságát. Hogy már most ne csak a lap térbeli helyváltozásairól, hanem magáról a chemiai szétbontásról számot adjon, az elektrochemiai nézeteknek megfelelőleg fölteszi, hogy amaz egyoldalú nyomás az összetett test különböző alkotórészeire nemcsak különböző erővel, hanem a legtöbb esetben
* Die galv. Kette, p. 242.
még ellenkező irányban is hat, mi az alkotórészek egymástól való eltávolodását eredményezi. OHM a galvánláncznak ezt a tevékenységét szétbontó erőnek nevezi, s azon volt, hogy az erő nagyságát az egyes esetekre meghatározza. A meghatározásnál az elektromosságnak az anyagi részecskékkel való összefüggését oly módon képzeli, hogy az elektromosság a testek által betöltött térben a tömeg aránya szerint ömlik szét, mely föltevésből arra a nevezetes következtetésre jut, "hogy a láncz szétbontó ereje egyenes viszonyban van az áram erősségével s azonkívül még egy, az alkotórészek természetéből s keverés-arányukból kifejezendő tényező által határozandó meg".* Látni való, hogy OHM elméleti úton állította föl a FARADAY elektrochemiai fölfedezéseinek programmját.
Bár az OHM levezette törvények a tapasztalásnak teljesen megfeleltek, az egész elmélet ellen kifogásokat mégis lehet tenni. Az alapelvek, melyekből OHM kiindult, nem tekintve a szétszóródásnak itt nem jelentős törvényét, függetlenek az elektrostatikának COULOMB-féle alaptörvényeitől. Elvégre itt is azt lehetne mondani, hogy minden hipothézis mindaddig jó, míg a tapasztalati törvények egyikével sem ellenkezik, s az OHM eredményei, mint est a későbbi behatóbb kísérleti vizsgálatok teljesen igazolták, a tapasztalással minden esetben a legszebb összhangban vannak, mégis, mivel az elektromosság mechanikai alaptüneményei tapasztalati úton megállapíttattak, már az első pillanatra is a dolog természetétől távol fekvőnek látszik az az eljárás, mely a természeti hatók egy egészen másik fajához, a hőhöz folyamodik, hogy az áramló elektromosság törvényeit amannak alapelveiből vezesse le. COULOMB bebizonyította, hogy az elektromos tömegek a távolság négyzetével fordított viszonyban vonzzák vagy taszítják egymást, s a kísérletekből kitűnt, hogy az elektromosság csak a testek fölületén székel s ezen bizonyos, mathematikailag megállapítható törvények
* Die galv. Kette, p. 78.
szerint van szétosztva. Egészen rendjén valónak látszik tehát, hogy az elektromos áram elmélete az elektromosság alaptüneményeire vonatkozó emez alapelvekből indúljon ki, vagy hogy az elmélet ez alaptörvényekkel legalább is szerves összefüggésbe hozassék. De mindezeket az OHM elmélete nem teszi. Szükségesnek látszott tehát, hogy az OHM eredményei az elektrostatika alapelveiből kiinduló elméletből vezettessenek le. E feladat megfejtése a KIRCHHOFF érdeme; e kiváló fizikus megmutatta, hogy az áramokra vonatkozó törvények levezethetők oly alapelvekből, melyek a statikai elektromosság törvényeivel semmi ellenmondásban nincsenek, sőt bebizonyította azt is, hogy mind a nyílt, mint pedig a zárt áramban az elektromosság csakis a vezetők fölületén székelhet. Ugyancsak KIRCHHOFF az OHM elméletét kiterjesztette olyan vezetőkre, melyeknek két jelentős méretük van, azaz vékony lapokra, s SMAASEN e vizsgálatok eredményeit kiterjesztette az olyan testekre is, melyeknek mind a három mérete figyelembe veendő.
Az OHM eredményei még kísérleti szempontból is szigorúbb megállapításra vártak. Az OHM kísérleteinek magukban véve elegendő bizonyító erejük volt ugyan, de mivel csak hőelektromos elemekkel – akkoriban más állandó elemek nem voltak – hajtattak végre, általános bizonyító erőre teljes igényt nem tarthattak. De az OHM eredményeinek ebből a szempontból való általános és teljes igazolása szintén csak az idő kérdése volt.
Az OHM elméletének egyik fényoldala, hogy az áram mechanikai szerkezetét a vezető egész hosszúságában világosan szemlélhetővé teszi. A kísérleti igazolásnak egyik módja abban áll, hogy az áram szerkezete, tehát elektromos feszültségek kiegyenlődése, vagyis az elektromosság esése, kísérletileg megállapíttatik. Ilyen kísérleteket OHM is hajtott végre, de OHM előtt már ERMANN is kimutatta, hogy az áramot záró vezetőn nemcsak szabad elektromosság van, hanem azt is, hogy a szabad elektromosság ereje a sarkoktól való távolsággal arányosan
fogyatkozik, s a vezető közepén semleges pont van. Azonban ilynemű pontosabb mérések csak akkor váltak lehetőkké, midőn KOHLRAUSCH a torzió-elektrométer és a kondenzátor segítségével igen csekély mennyiségű elektromosságok pontos mérésének módját találta fel. E készülék segítségével KOHLRAUSCH az OHM elméletét teljesen igazolta.
A kísérleti igazolásnak második módja az elmélet eredményének, vagyis az áramerősség, az elektromindító erő és az ellenállások között való összefüggés bebizonyításában áll. Ezt az útat FECHNER követte,* kinek vizsgálatai az OHM törvényének általános elismerést szereztek. FECHNER nem használt ugyan állandó elemeket, de nagyszámú és minden lehető eszközökkel módosított kísérleteit annyi gonddal s olyan bámulatra méltó pontossággal hajtotta végre, hogy OHM elméletének vagy legalább is az elmélet eredményének szigorúságában többé senki sem kételkedhetett. Midőn DANIELL 1836-ban az állandó elemeket feltalálta, OHM törvényének kísérleti bebizonyítása a második módszer szerint épen olyan könnyen vált kivihetővé, mint például a milyen egyszerű módon valának kimutathatók a szabadesésnek kezdetben oly merészeknek látszó törvényei a lejtő vagy az esés-gép által.
Ha figyelembe veszszük, hogy az OHM elmélete az elektromos áramnak addig oly rejtélyes tüneményeire egyszerre teljes világosságot vetett, hogy ez az elmélet aránylag rövid idő alatt kísérleti úton is minden irányban fényesen igazoltatott, azt kellene hinnünk, hogy az rövid idő alatt általánosan elterjedt és általános elismerésben részesült. Ez azonban nem történt meg. Igaz ugyan, hogy azok a fizikusok, kik nem röstelték a fáradságot, hogy az OHM munkáját alaposan tanulmányozzák, azonnal fölismerték, hogy OHM a dinamikai elektromosság legfontosabb törvényét fedezte föl, de az ilyen fizikusok száma
* FECHNER, Maasbestimmungen über die galvanische Kette, Leipzig, 1831.
csekély volt, a mi annyival is inkább föltűnő, mivel az elektromosság terén rövid idő alatt tett nagyszámú találmányok a közfigyelmet a fizika emez ágára vonták. Különösen pedig a franczia fizikusok egészen ignorálták az OHM elméletét, s vele a galvanische Kette megjelenése után csak nagy későn foglalkoztak, a mikor is POUILLET az állandó elemek segítségével az OHM eredményeit kísérleti úton levezette. Ez a máskülönben kitünő fizikus, tekintet nélkül az OHM vizsgálatai óta eltelt 18 évi időszakra, – hogy keményebb kifejezést ne használjunk, – elég tájékozatlan volt arra, hogy a fölfedezés elsőbbségét magának vindikálja, s OHM-ról a következőképen nyilatkozzék: "Ő volt az első, a ki a kérdést föltette, s a nélkül, hogy tudtam volna, hogy ő azt föltette, én voltam az első, ki azt megfejtette. Ő az eredményt a kalkulus segítségével tapogatódzva mutatta meg, holott én azt tisztán láttam s a kísérletezés által valósítottam meg." * De az OHM fölfedezése saját hazájában sem járt jobban. Itt ugyan nem akadtak utólagos fölfedezők, azonban mindamellett, hogy a német fizikusok egy része azon volt, hogy az OHM törvényének teljes elismerést szerezzen, találkoztak [akadtak] tudományos (?) körök, melyek az OHM munkáját a badarságokkal egy kategóriába sorozták.** Angolország ismerte el először OHM kiváló érdemeit: a Royal Society 1841-ben őt a Copley-éremmel, az elsőrendű munkák számára fentartott kitüntetéssel jutalmazta meg. Ugyanez évben jelent meg a galvanische Kette angol fordításban, † míg a franczia fordítás (GAUGAIN-től) csak 1860-ban (Párizsban) jelent meg.
A mellőzés, melyben OHM részesült, e kitűnő férfiú munkakedvét és a tudomány iránt való szeretetét nem csökkentette. Hogy tevékenységének alkalmasabb tért szerezzen, berlini állomásáról lemondott; 1833-ban a norimbergai politechnikai
* Comptes Rendus de l'Ac. d. Sc., XX. p. 210. 1845.
** Term. tud. Értekezések (DOVE, A villanyosságról) p. 66.
† TAYLOR's Scientific Memoirs, vol. II.iskolánál kapott tanszéket, melyet 1849-ig töltött be. Az elektromosság ezentúl is kedves tárgya maradt, de a fizika többi ágait is jelentős vizsgálatokkal gazdagította. Ezek közül első helyen említendők az akusztikára vonatkozó értekezései,* melyekkel az elméleti akusztikai vizsgálatok új sorát nyitotta meg. OHM még két optikai dolgozatot** s egy mechanikait tett közzé, és Beiträge zur Molekular-Physik czím alatt egy nagyobb munkát akart írni, de e műnek csak az első bevezető része (Elemente der anal. Geometrie im Raume am schiefwinkl. Coordinatensystem, Nürnberg, 1849. 4o) jelent meg. Írt ezen kívül még egy fizikai tankönyvet is (Grundzüge der Physik, Nürnberg, 1854.).
OHM-nak sokat kellett a fizika érdekében tennie, míg végre egyetemi tanszékhez juthatott. Csak 1849-ben neveztetett ki a müncheni egyetemhez a kísérleti fizikának rendkívüli, 1852-ben pedig rendes tanárává. Ez állomásán való működésének csakhamar véget vetett 1854-ben jul. 7-én Münchenben bekövetkezett halála.
OHM öcscse, MARTIN OHM (sz. 1792. Erlangenben) eleintén szintén a lakatos-mesterséget tanulta, de később a tudományos pályára lépett, 1824-ben a berlini egyetemen a mathematika tanárává lett. MARTIN OHM nem annyira eredeti vizsgálatai, mint inkább mathematikai kitűnő tankönyvei által vált híressé.
* Ueber Combinationstöne und Stösse, POGG. Ann. LXVII. 1839.; Definition des Tons und Theorie der Sirene, POGG. Ann. LIX. 1843., LXII. 1844.
** Einfache Vorrichtung zur Anstellung der Lichtinterferenz-Versuche, POGG. Ann. XLIV. 1840.; Erklärung aller in einaxigen Krystallplatten warnehmbaren Interferenz-Erscheinungen, Abh. der bayr. Acad. phys. Cl. VII. 1852., 1853.
† Allgemeine und vollständige Berechnung aller beim Gleichgewicht vorkommenden Bestimmungstücke, CRELLE's Journ. V. 1830.