จอร์จ ไซมอน โอห์ม(Georg Simon Ohm)

จอร์จ ไซมอน โอห์ม

จอร์จ ไซมอน โอห์ม(Georg Simon Ohm) เกิดเมื่อวันที่ 16 มีนาคม ค.ศ. 1787 ที่เมืองเออร์แลงเกน(Erlangen) ประเทศเยอรมนี บิดาชื่อว่า โจฮัน โอห์ม(Johann Ohm) มีอาชีพเป็นช่างทำกุญแจ โอห์มเข้าเรียนที่โรงเรียนรีลสคูลในแบมเบิร์กจนจบการศึกษาขั้นต้นและเข้าศึกษาเกี่ยวกับวิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งเมืองเออร์แลงเกน(University of Erlangen) แต่เรียนเพียงปีกว่าๆ เท่านั้นเขาก็ลาออกเพราะขาดทุนทรัพย์ จากนั้นโอห์มได้สมัครงานเป็นครูสอนหนังสือที่กอร์ทสตัดท์(Gottstatt Monastery) ในเมืองเบิร์น(Bern) ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ต่อมาเขามีโอกาสกลับเข้าศึกษาต่ออีกครั้งและได้รับปริญญาเอกทางคณิตศาสตร์ และกลับมาเป็นอาจารย์ที่โรงเรียนเดิมอีกครั้ง จนกระทั่งปี ค.ศ. 1817 โอห์มได้รับเชิญจากพระเจ้าเฟรดเดอริคแห่งปรัสเซีย(King Frederick of Prussia) ให้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์ ประจำคณะจีสุท(Jesuit College) แห่งมหาวิทยาลัยโคโลญ(University of Cologne) ประเทศสวิตเซอร์แลนด์

ปี ค.ศ. 1822 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส โจเซฟ ฟอร์เรอร์(Joseph Fourier) ได้เผยแพร่ผลงานออกมาเล่มหนึ่งชื่อว่า การไหลของความร้อน(Analytic Theory of Heat) ภายในหนังสือเล่มนี้ได้อธิบายเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของความร้อนไว้ว่า "อัตราการเคลื่อนที่ของความร้อนจากจุด A ไปยังจุด B ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของจุดทั้งสองและขึ้นอยู่กับตัวนำด้วยว่าสามารถถ่ายทอดความร้อนได้ดีขนาดไหน" เมื่อโอห์มได้อ่านผลงานชิ้นนี้ทำให้เขาสนใจที่จะนำหลักการของฟอร์เรอร์มาทดลองกับไฟฟ้าและพบว่าการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าระหว่างจุด 2 จุดจะขึ้นอยู่กับวัตถุที่นำมาใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าเช่นกัน และเมื่อโลหะที่เป็นตัวนำไฟฟ้ามีความร้อนมากขึ้นจะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลได้น้อยลง หลังการทดลองสำเร็จ โอห์มเดินทางไปยังเมืองโคโลญเพื่อเป็นอาจารย์สอนที่ยิมเนเซียม(Gymnasium) และปี ค.ศ. 1826 โอห์มจัดพิมพ์หนังสือออกมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Bestimmung des Gesetzes nach Welchem die Metalle die Kontakte

ในปีต่อมาโอห์มทำการทดลองเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าอีกครั้ง และพบคุณสมบัติเกี่ยวกับการไหลของไฟฟ้าเพิ่มอีก 2 ประการ คือ ความยาวของสายไฟ(ถ้ายิ่งมีความยาวมากก็จะมีความต้านทานไฟฟ้ามาก) และพื้นที่หน้าตัดของสายไฟ(ถ้ายิ่งมีพื้นที่หน้าตัดมาก ก็จะมีความต้านทานไฟฟ้ามาก กระแสไฟฟ้าก็ไหลได้น้อยลง) เขาเขียนการค้นพบนี้ลงในหนังสือชื่อว่า Die Galvanische Kette Mathematisch Bearbeitet ภายในหนังสือมีรายละเอียดเกี่ยวกับการทดลอง ซึ่งเขาตั้งเป็นกฎชื่อว่า กฎของโอห์ม(Ohm's Law) โดยมีหลักสำคัญว่า "การเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำไฟฟ้าเป็นปฏิภาคโดยตรงกับความต่างศักย์ และเป็นปฏิภาคผกผันกับความต้านทาน" กล่าวคือ การเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าระหว่างจุด 2 จุดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติสำคัญ 4 ประการของตัวนำไฟฟ้า คือ

• วัสดุที่ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าดี
• วัสดุที่ใช้ต้องทนความร้อนสูง
• ความยาวของสายไฟต้องไม่มากจนเกินไป
• พื้นที่หน้าตัดของสายไฟต้องไม่ใหญ่จนเกินไป

โดยสามารถคำนวณความต่างศักย์ระหว่างจุดทั้ง 2 จากสมการ I = E/R โดย

• I หมายถึง ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลในสายไฟตัวนำ
• E หมายถึง แรงเคลื่อนทางไฟฟ้า
• R หมายถึง ความต้านทานของสายไฟตัวนำ

ผลงานการค้นพบของเขาไม่เป็นที่ยอมรับของชาวเยอรมันแต่ชาวต่างชาติกลับเห็นว่าผลงานนี้เป็นผลงานที่มีประโยชน์มาก ในปี ค.ศ. 1841 โอห์มได้รับเหรียญคอพเลย์(Copley Medal) จากราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน(The Royal Society) และปีต่อมาเขาได้รับเชิญให้เข้าร่วมสมาคม เมื่อรัฐบาลเยอรมนีเห็นดังนั้นจึงเริ่มหันมาสนใจเขา ในปี ค.ศ. 1849 เมื่อโอห์มเดินทางกลับจากประเทศอังกฤษ เขาได้รับเชิญให้เป็นศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัยมิวนิค(Munich University)

โอห์มเสียชีวิตในวันที่ 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1854 ที่มิวนิค ประเทศเยอรมนี และในปี ค.ศ. 1881 สมาคมไฟฟ้านานาชาติ(International Congress of Electrical Engineers) ได้ตกลงร่วมกันที่กรุงปารีสว่าควรใช้ชื่อของโอห์มเป็นหน่วยวัดความต้านทานไฟฟ้า โดยความต้านทาน 1 โอห์ม หมายถึง กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ไหลผ่านตัวนำไฟฟ้าภายใต้ความต่างศักย์ไฟฟ้า 1 โวลต์