ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

Georg Simon Ohm

Ohm en Colonia

 Todos los estudiantes de enseñanzas medias, han oído hablar de la ley de Ohm,y de su fórmula, una de las mas empleadas en Física elemental, sin embargo pocos conocen que Geog Ohm, no sólo se dedicó a la electricidad sino que también era un gran matemático, y fue por decirlo así el padre de la física matemática que un siglo mas tarde se desarrollaría en las universidades alemanas.

Ohm a los 40 años

Nace en Erlangen ( Baviera) el 16 de marzo de 1789. Hijo mayor de Johann Wolfgang Ohm, conocido cerrajero de la ciudad, y de Maria Elisabeth Beck, hija de un sastre. De los 7 hijos de este matrimonio, solo 3 sobrevivieron: Él, Elizabeth Bárbara y Martin. Su padre procura que sus hijos adquieran una buena formación en matemáticas, física, química, y de la filosofía de Kant y Fichte.

En el periodo entre 1800 y 1805, asiste clases en el Erlangen Gymnasium. Su profesor en Erlangen, Karl Christian von Langsdorf, reconoce en 1804, su gran habilidad para las matemáticas, que su padre no ponderó debidamente, ya que  la formación dominante en dicha escuela era muy clásica, fundada en la interpretación de los textos.

En marzo de 1809, se va a Neuchatel, trabajando durante 2 años como tutor privado. Justo antes había escrito a su antiguo profesor Langsdorf, en la que le comunicaba que quería  continuar sus estudios en Heidelberg. Sin embargo este le aconsejó que leyera y estudiase sus trabajos y los de Euler, Laplace, Lacroix.

En la Semana Santa de 1811, Ohm vuelve a la universidad de Erlangen y el 25 de octubre, después de los pertinentes exámenes, recibe su doctorado en filosofía. Enseña matemáticas durante 3 semestres, como Privatdozent.

Necesitado de dinero y viendo su pobre porvenir en Erlangen, empieza a buscar empleo [1] . Durante 3 años trabaja con muy poco entusiasmo en Bamberg, en la Realschule, hasta su disolución el 17 de febrero de 1816. Desde el 11 de marzo hasta el 9 de noviembre de 1817, le asignan, como instructor auxiliar para la enseñanza en la sección de matemáticas de la Oberprimärschule en Bamberg.

Por fin en 11 de septiembre de 1817 le ofrecen un puesto de Oberlehrer de matemáticas y física en el Gymnasium jesuítico de Colonia, donde por fin se encontraría a gusto. Ese mismo año publica su primer texto de geometría elemental [2] , en el que desarrolla sus ideas sobre el papel de las matemáticas en la educación

En 1820, Oersted descubre la fuerza electromagnética, y sus experimentos dan pie a Ohm, a que emplee su medida, como necesaria para medir la intensidad de la corriente por los circuitos galvánicos, lo que hace a partir de 1825.

Boceto de Georg Simon Ohm

En mayo de 1825 publica el trabajo que inmortalizaría su nombre [3] , en el que establece la función matemática que relaciona el decrecimiento en la fuerza electromagnética ejercida por un alambre por que el circula la corriente, con su longitud, midiendo la fuerza electromagnética con una balanza de torsión de Coulomb. Tabulando los valores de la longitud de los alambres, establece la relación  v=0,41log(1+x), en la que v, es la disminución de la fuerza y x la longitud de los alambres, medida en pies [4] .

En febrero y en abril de 1826, publica  dos trabajos importantes [5] .El primero similar a su anterior publicación, por sugerencia de Poggendorff,  usa una pila termoeléctrica para eliminar las fluctuaciones en la fuerza electromagnética que acompañan a la pila voltaica, volviendo a establecer una relación entre dicha fuerza y la longitud del conductor, de forma que 

,

siendo X la fuerza del efecto electromagnético, x la longitud del conductor, y a y b constantes. Ohm observa que mientras b permanece constante en toda la serie experimental, a sin embargo varía con la temperatura, concluyendo que mientras que a depende solamente de la de la fuerza electromotriz de la pila (erregende Kraft), y solamente de la resistencia  del  circuito. Observando también que la fuerza electromotriz de la pila termoeléctrica es exactamente proporcional a la diferencia de temperatura entre los puntos finales.

En su segundo trabajo, explica la electricidad galvánica basándose en la tensión eléctrica que implica el contacto de cuerpos heterogéneos. Introduce la conductibilidad eléctrica k, sustituye la longitud equivalente de expresiones anteriores, por una longitud reducida (reducirte Länge)  que representa por l, y escribe su fórmula como

Retrato coloreado de Ohm

expresión que se conocerá como Ley de Ohm, que sería modificada en un trabajo posterior [6] .

El 10 de agosto de 1826, consigue que le den un año sabático, con la mitad de sueldo, a fin que trasladarse a Berlín para confirmar sus experimentos, aunque su idea era que intentar quedarse en su universidad. En septiembre de 1827, no habiendo conseguido el apoyo de dicha universidad, acepta temporalmente desde marzo de 1828 el impartir 3 clases semanales de matemáticas en la Allgemeine Kriegschule de Berlín, renunciando a su puesto en Colonia.

Caricatura de Ohm

Ohm en Berlín

Ohm en Berlín(busto)

Ohm en Berlín(dibujo)

En 1827, publica en Berlín su trabajo mas extenso, en el que estudia el circuito galvánico matemáticamente [7] .Para los menos formados matemáticamente hace una introducción, en la cual presenta su teoría enfocada desde el punto de vista geométrico. Ohm define la fuerza electroscópica, como la detectada por un electroscopio, y la corriente eléctrica S, como la cantidad de electricidad de un cuerpo como el producto de la magnitud de esta fuerza electroscópica y su volumen. Define 3 leyes fundamentales. Su primera ley fundamental la define considerando que la cantidad de electricidad comunicada a un cuerpo era proporcional a la diferencia de las fuerzas electroscópicas de los cuerpos.

Así  ,

 siendo A la suma de todas las tensiones de todas las fuentes de fuerza electromotriz, y L la longitud total reducida del circuito, expresión que pasará a la historia como la ley de Ohm.

En la segunda ley fundamental hacía referencia al aire cargado eléctricamente que rodea a los conductores, y  la tercera, a los cuerpos heterogéneos en contacto, manteniendo una diferencia de fuerza electroscópica constante.