怪老人格雷发现导体和绝缘体的理论后，科学家们纷纷把此理论运用到科学研究中。新的电学成果也不断涌现：电流、电压的概念相续问世，电池不断被研发、升级……
在这些新成果中，关于电流与电压关系的理论研究，对当时的科学界帮助最大。很多科学家都关注过这个问题，但一直没找到答案。
当时谁也没想到，一个中学物理教师居然通过实验解答了问题。
中学老师痴迷电学实验
德国巴登符腾堡州市乌尔姆主教座堂的东边有一所普通的中学。17世纪初，学校来了一位物理教师，名叫乔治·西蒙·欧姆（注一）。欧姆是全校公认的“怪人”，不喜吃喝，对衣着不讲究，常年穿着一件深蓝色的大衣。
欧姆像。（网络图）
上课时，让学生把所有课桌搬走，只留下椅子。防止学生们爬在桌上猛抄笔记，不随着他的讲话进行思考。语速也不紧不慢，讲一会儿停一会儿，以便于学生理解。
欧姆狂热地喜欢电学，并把课余时间都用在电学实验上。大家都不理解，电学研究是科学家们的事儿，你一个中学教师瞎掺合什么？。
很多次实验过后，欧姆与当时的某些科学家一样，开始思考一个问题：伏打电堆组成的电路中，电流的强度可能随电池数量的增强而增大，中间到底存在什么样规律？
很久以前，欧姆就在杂志上看过有人对这个问题进行理论分析，但没有结果。这注定是一块很难啃的“骨头”。喜欢挑战的欧姆决心通过自己擅长的实验来寻找答案。
七年解决电流量化问题
成功从来不容易。这话在欧姆身上体现尤为深刻。
要弄清电流强度与电池数量（实际上体现的是电压）的关系，首先要能测出电流的强弱。可是，当时没有测量电流强弱的仪器。从1817年开始，他一直试着用电流的热效应等方法来测量电流，可是都失败了。
经过7年的实验与研究，欧姆利用电流的磁效应原理制作了一个电流扭秤。他把磁针挂在扭线上，并与通电的导线进行平行放置；然后用彩笔在扭线上标明刻度。实验中，当导线有电流通过时，磁针偏转就记录在扭线上。
欧姆把电流扭秤用到实验中，解决了电流的量化问题。可是，当他把伏打电堆结入扭秤进行的实验总结成规律，并写成论文发表后，才知道自己犯了一个天大的错误。
伏打电堆（网络图）
三年找到稳定电压
原来，人们用伏打电堆进行实验时，由于电堆受温度影响而产生不稳定的电压，因而用欧姆总结的规律推算出的结论不尽相同。反驳的论文和无端的流纷纷袭来。很多人都说他冒充内行，有人甚至说，一位中学老师想攻克这世界级的电学难题，简直做梦！
欧姆没有气馁，他将自己关在实验室里反思。终于明白了，自己当初解决电流量化的问题后，因为实验室里温度基本恒定，计算出来的结果才会是一致的，所以忽略了电压的问题。
“当务之急，是要找到一个电压稳定的电源。”欧姆告诉自己。
通过翻阅资料，欧姆终于发现了一种能提供稳定电压的电源——塞贝克温差电池（注二）。这是一种利用温差将热能转化为电能的装置，发明者是德国物理学家塞贝克。
温差电池示意图。（来源于网络）
欧姆把塞贝克温差电池的两个接头分别接入100℃的沸水和0℃的冰块中，稳定电压有了保障。然后又将电池接入电流扭秤，这样就可以进行电流和电压的关系推算。为了研究的方便，欧姆把物体阻碍电流大小的能力称为电阻。经过反复实验和精确计算，他终于总结出电流、电压和电阻的关系：同一电路中，导体的电流与导体两端的电压成正比例关系，电流与电阻成反比例关系。这就是著名的欧姆定律，也是电学史上堪称世界级的成就。
1827年，欧姆出版了物理学专著《伽伐尼电路的数学论述》。书中详细记录了欧姆定律的实验基础和原理，并列举了多个用它计算的案例。
欧姆论文中的装置（网络图）
后记
这位中学教师穷十年之力总结出来的欧姆定律，开始并没有人认可。有的人认为此定律太过简单，不能让人信服；有的人依旧不相信一个中学老师能比得过科学家……
对此，欧姆显得非常宁静，他依然穿着那件蓝大衣，不疾不徐地给学生讲课，课余时间依然做着电学实验。
科学是公正的。1831年，英国科学家波利特在实验中多次引用欧姆定律，最后得出准确的结果。他将此事撰写成文并进行发表，欧姆定律开始受到人们的重视。此后，物理学家们纷纷把欧姆定律运用到电学、磁学的实验和研究中。
10年后，英国皇家学会认为欧姆定律是“精密实验领域中最突出的发现”，并给来自异域的中学老师颁发科普利金质奖章。此奖是世界上历史最悠久的科学奖项，每年颁发一次，奖金为一枚镀金银质奖章和100英镑奖金。发现绝缘体和导体的怪老头格雷就是第一枚科普利金质奖章的获得者。
科普利金质奖章正面。（网络图）
获奖的欧姆仍然显得很宁静。年过六旬的他选择回到埃尔兰根大学教学物理，为家乡发挥余热。他一生未婚，把生命交给了教育和科学。
1864年，为了纪念欧姆，英国科学促进会把电磁学中电阻的单位定为欧姆（简称“欧”，符号为Ω）。
朋友，当你使用电阻这个术语时，当你为孩子讲解欧姆定律时，是否会想起这位勤奋而怪异，痴迷于电学，并全心热爱教育事业的中学物理老师？
欧姆定律公式。（网络图）
——————————————————————————
【备注】
1、乔治·西蒙·欧姆（1789年3月16日——1854年7月6日），德国物理学家，发现了电阻中电流与电压的正比关系，即著名的欧姆定律。欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中，比如“欧姆接触”、“欧姆杀菌”、“欧姆表”等。
2、塞贝克温差电池，由德国物理学家塞贝克（1770-1831）发明的电池。由两种不同金属联接成的回路，当两个接点的温度不同时，回路中便出现电流，存在着温差电动势。这种现象称为温差电效应，这种装置称为温差电偶。
作者：魏德勇
