Jorge Ohm

Georg Simon Ohm (, alemán: [ˈɡeːɔʁk ˈʔoːm]; 16 de marzo de 1789 - 6 de julio de 1854) fue un físico y matemático alemán. Como maestro de escuela, Ohm comenzó su investigación con la nueva celda electroquímica, inventada por el científico italiano Alessandro Volta. Usando equipo de su propia creación, Ohm descubrió que existe una proporcionalidad directa entre la diferencia de potencial (voltaje) aplicada a través de un conductor y la corriente eléctrica resultante. Esta relación se llama ley de Ohm, y el ohm, la unidad de resistencia eléctrica, lleva su nombre.

Biografía

Primeros años

Georg Simon Ohm nació en una familia protestante en Erlangen, Brandeburgo-Bayreuth (entonces parte del Sacro Imperio Romano), hijo del cerrajero Johann Wolfgang Ohm y Maria Elizabeth Beck, hija de un sastre en Erlangen. Aunque sus padres no habían tenido una educación formal, el padre de Ohm era un hombre respetado que se había educado a sí mismo a un alto nivel y pudo brindarles a sus hijos una excelente educación a través de sus propias enseñanzas. De los siete hijos de la familia, solo tres sobrevivieron hasta la edad adulta: Georg Simon, su hermano menor Martin, quien luego se convirtió en un conocido matemático, y su hermana Elizabeth Barbara. Su madre murió cuando él tenía diez años.

Desde la primera infancia, Georg y Martin fueron instruidos por su padre, quien los llevó a un alto nivel en matemáticas, física, química y filosofía. Georg Simon asistió al Erlangen Gymnasium desde los once hasta los quince años, donde recibió poca capacitación científica, lo que contrastaba marcadamente con la instrucción inspirada que tanto Georg como Martin recibieron de su padre. Esta característica hizo que los ohmios tuvieran un parecido con la familia Bernoulli, como señaló Karl Christian von Langsdorf, profesor de la Universidad de Erlangen.

La vida en la universidad

El padre de Georg Ohm, preocupado porque su hijo estaba desperdiciando su oportunidad educativa, envió a Ohm a Suiza. Allí, en septiembre de 1806, Ohm aceptó un puesto como profesor de matemáticas en una escuela en Gottstadt bei Nidau.

Karl Christian von Langsdorf dejó la Universidad de Erlangen a principios de 1809 para ocupar un puesto en la Universidad de Heidelberg. Ohm quería reiniciar sus estudios matemáticos con Langsdorf en Heidelberg. Langsdorf, sin embargo, aconsejó a Ohm que siguiera estudios matemáticos por su cuenta y sugirió que Ohm leyera obras de Euler, Laplace y Lacroix. De mala gana, Ohm siguió su consejo, pero dejó su puesto de profesor en el Monasterio de Gottstatt en marzo de 1809 para convertirse en tutor privado en Neuchâtel. Durante dos años desempeñó sus funciones como tutor mientras seguía los consejos de Langsdorf y continuaba con sus estudios privados de matemáticas. Luego, en abril de 1811, regresó a la Universidad de Erlangen.

Carrera docente

Los propios estudios de Ohm lo prepararon para su doctorado que recibió de la Universidad de Erlangen el 25 de octubre de 1811. Inmediatamente se unió a la facultad allí como profesor de matemáticas, pero se fue después de tres semestres debido a perspectivas poco prometedoras. No podía sobrevivir con su salario como profesor. El gobierno bávaro le ofreció un puesto como profesor de matemáticas y física en una escuela de mala calidad en Bamberg, que Ohm aceptó en enero de 1813. Descontento con su trabajo, Georg comenzó a escribir un libro de texto elemental sobre geometría como una forma de demostrar sus habilidades. Esa escuela se cerró en febrero de 1816. El gobierno bávaro luego envió a Ohm a una escuela superpoblada en Bamberg para ayudar con la enseñanza de las matemáticas.

Memorial de Ohm (por Wilhelm von Rümann) en la Universidad Técnica de Munich, Campus Theresienstrasse

Después de su asignación en Bamberg, Ohm envió su manuscrito completo al rey Wilhelm III de Prusia. El rey quedó satisfecho con el libro de Ohm y le ofreció a Ohm un puesto en el Jesuit Gymnasium de Colonia el 11 de septiembre de 1817. Esta escuela tenía reputación por su buena educación científica y se le pidió a Ohm que enseñara física además de matemáticas. El laboratorio de física estaba bien equipado, lo que permitió a Ohm comenzar experimentos en física. Como hijo de un cerrajero, Ohm tenía cierta experiencia práctica con dispositivos mecánicos.

Ohm publicó Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico investigado matemáticamente) en 1827. La universidad de Ohm no apreció su trabajo y Ohm renunció a su cargo. Luego presentó una solicitud y fue empleado por la Escuela Politécnica de Nuremberg. Ohm llegó a la Escuela Politécnica de Nuremberg en 1833 y en 1852 se convirtió en profesor de física experimental en la Universidad de Munich.

En 1849, Ohm publicó Beiträge zur Molecular-Physik (Física molecular). En el prefacio de esta obra afirmó que esperaba escribir un segundo y un tercer volumen "y si Dios me da largura de días para ello, un cuarto". Sin embargo, al descubrir que un científico sueco anticipaba un descubrimiento original registrado en él, no lo publicó y afirmó: "El episodio le ha dado un sentido fresco y profundo a mi mente al dicho 'Hombre propone, y Dios dispone'. El proyecto que dio el primer ímpetu a mi investigación se ha disipado en la niebla, y en su lugar se ha realizado uno nuevo, no diseñado por mí."

Ohm murió en Múnich en 1854 y está enterrado en Alter Südfriedhof. Una colección de cartas de su familia se compilaría en un libro alemán, lo que demuestra que solía firmar algunas de sus cartas con la expresión "Gott befohlen, G S Ohm," que significa "Encomendado a Dios".

Descubrimiento de la ley de Ohm

La ley de Ohm apareció por primera vez en el famoso libro Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (< i>El circuito galvánico investigado matemáticamente) (1827) en el que dio su teoría completa de la electricidad. En este trabajo, estableció su ley para que la fuerza electromotriz que actúa entre los extremos de cualquier parte de un circuito sea el producto de la intensidad de la corriente y la resistencia de esa parte del circuito.

El libro comienza con la base matemática necesaria para comprender el resto del trabajo. Si bien su trabajo influyó mucho en la teoría y las aplicaciones de la electricidad actual, fue recibido con frialdad en ese momento. Ohm presenta su teoría como una de acción contigua, una teoría que se opone al concepto de acción a distancia. Ohm creía que la comunicación de la electricidad se producía entre "partículas contiguas" que es el término que él mismo usó. El artículo se ocupa de esta idea y, en particular, de ilustrar las diferencias entre este enfoque científico de Ohm y los enfoques de Joseph Fourier y Claude-Louis Navier.

Thomas Archibald ha presentado un estudio del marco conceptual utilizado por Ohm para producir la ley de Ohm. El trabajo de Ohm marcó el comienzo temprano del tema de la teoría de circuitos, aunque este no se convirtió en un campo importante hasta finales de siglo.

Ley acústica de Ohm

La ley acústica de Ohm, a veces llamada ley de fase acústica o simplemente ley de Ohm, establece que el oído percibe un sonido musical como un conjunto de varios tonos armónicos puros constituyentes. Es bien sabido que no es del todo cierto.

Estudio y publicaciones

Su primer artículo en 1825 examinó la disminución de la fuerza electromagnética producida por un cable a medida que aumentaba la longitud del cable. En 1826, dio una descripción de la conducción en circuitos siguiendo el modelo del estudio de Fourier sobre la conducción del calor. Este artículo continuó la deducción de Ohm de los resultados de la evidencia experimental y, particularmente en el segundo, fue capaz de proponer leyes que contribuyeron en gran medida a explicar los resultados de otros que trabajaban con la electricidad galvánica. El más importante fue su folleto publicado en Berlín en 1827, con el título Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet. Este trabajo, cuyo germen apareció durante los dos años precedentes en las revistas de Schweigger y Poggendorff, ha ejercido una importante influencia en el desarrollo de la teoría y aplicaciones de la corriente eléctrica. El nombre de Ohm se ha incorporado a la terminología de la ciencia eléctrica en la Ley de Ohm (que publicó por primera vez en Die galvanische Kette...), la proporcionalidad de la corriente y el voltaje en una resistencia, y adoptada como unidad SI de resistencia, el ohmio (símbolo Ω).

Aunque el trabajo de Ohm influyó mucho en la teoría, al principio fue recibido con poco entusiasmo. Sin embargo, su trabajo finalmente fue reconocido por la Royal Society con la concesión de la Medalla Copley en 1841. Se convirtió en miembro extranjero de la Royal Society en 1842 y en 1845 se convirtió en miembro de pleno derecho de la Academia de Ciencias y Humanidades de Baviera. En cierta medida, Charles Wheatstone llamó la atención sobre las definiciones que Ohm había introducido en el campo de la física.

Obras

• Grundlinien zu einer zweckmäßigen Behandlung der Geometrie als höheren Bildungsmittels an vorbereitenden Lehranstalten [Directrices para un tratamiento adecuado de la geometría en la enseñanza superior en los institutos preparatorios] (en alemán). Palm und Enke. 1817 – a través de Google Books.
• Morir galvanische Kette: mathematisch bearbeitet (en alemán). Berlín: T.H. Riemann. 1827 – a través de Google Books.
  • Traducción en inglés: El circuito galvánico investigó matemáticamente. Traducido por Francis, William. Nueva York: D. Van Nostrand Company. 1891 – a través de Google Books.
• Beiträge zur Molecular-Physik. Erster Band. Elemente der analytischen Geometrie im Raume am schiefwinkligen Coordinatensysteme [Contribuciones a la física molecular. Primer volumen. Elementos de la geometría analítica en relación con el sistema de coordenadas de la sierra] (en alemán). Nürnberg: Schrag. 1849 – via Internet Archive.
• Erklärung aller in einaxigen Krystallplatten zwischen geradlinig polarisirstem Lichte wahrnehmbaren Interferenz-Erscheinungen in mathematischer Form mitgetheilt (en alemán). München: k. bayr. Akademie der Wissenschaften.
  • Erste Hälfte [Primera mitad], 1852 — via Munich Digitization Center
  • Zweite Hälfte [Segunda mitad], 1853 — via Google Books
• Grundzüge der Physik als Compendium zu seinen Vorlesungen [Fundamentos de la física: Compendio de conferencias]. Nürnberg: Schrag.
  • Erste Abtheilung, Allgemeine Physik [Volumen 1 Física General], 1854 — via Google Books
  • Zweite Abtheilung, Besondere Physik [Volume 2 Special Physics], 1854 — via Google Books