Georg Simon Ohm

Leben

Georg Simon Ohm war ein deutscher Physiker. Er ist am 16.März.1789 in Erlangen geboren und starb am 6.Juli.1854 in München.

Ohm stammt aus einer alten bürgerlichen Familie. Sein Vater Johann Wolfgang kehrte nach zehnjähriger Wanderung als Reisender nach Erlangen zurück und erhielt 1785 einen Master-Abschluss und heiratete Elizabeth Maria Baker. Gleichzeitig widmete er sich dem Studium der Mathematik und Kants Philosophie. Der Vater führte seine Kinder Georg und Martin an die Mathematik heran und gab Ihnen persönlich Mathematikunterricht. Mit fünfzehn Jahren legte der Mathematik Professor (Karl Christian von Langsdorf) eine fünfstündige Prüfung bei Georg Simon Ohm ab, diese bestätigte Seine außergewöhnlichen Talente und überdurchschnittlichen Kenntnisse auf dem Gebiet der Mathematik. 1805 begann Georg Simon Ohm im Alter von 16 Jahren ein Studium der Mathematik, Physik und Philosophie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen. Aufgrund finanzieller Schwierigkeiten musste er ein Jahr später sein Studium unterbrechen und besuchte als Mathematiklehrer eine Privatschule im ehemaligen Gottstattkloster in der Schweiz. Mit 22 Jahren kehrte er nach Erlangen zurück, schrieb seine Doktor Arbeit 1811 über Licht und Farbe und arbeitete anschließend drei Semester als Privatdozent für Mathematik. 1812 wurde er Lehrer am alten Gymnasium heute Kaiser-Heinrich-Gymnasium und Mittelschule in Bamberg. 1817 war er Physik- und Mathematiklehrer am Jesuitengymnasium in Köln Lehrer, und unterrichtete 1826 an der Kriegsschule in Berlin. Sein Hauptinteresse galt der damals noch weitestgehend unerforschten Elektrizität.

Entdeckung des elektrischen Widerstands

Um seine Hypothese zu überprüfen experimentierte Ohm. Unter konstanter Spannung leitet er Strom durch verschiedene Drähte und misst seine Leitfähigkeit. Für den Test verwendete er dicke und dünne Drähte sowie lange und kurze. Er benutzte Kupfer, Messing und andere Metalle. Nach und nach bestätigte sich seine Hypothese: Durch dicke Kabel fließt mehr Strom als durch dünne, und kurze Kabel leiten eine größere Strommenge als lange. Doch schnell wurde Ohm klar, dass nicht jedes Metall die gleiche Leitfähigkeit besitzt. Beispielsweise führen Eisenkabel weniger Strom als Kupferkabel. Aber was ist der Grund für die unterschiedliche Leitfähigkeit? Ohm erkannte schnell den Grund. Wenn Strom fließt, fließen Elektronen durch den Metallleiter. Ohm schloss jedoch aus seinen Experimenten, dass sie nicht völlig ungehindert fließen. In Metallleitern kollidieren Elektronen mit Ionen im Metallgitter. Jedes Mal, wenn es auf ein Elektron trifft, wird es langsamer. Sie verlieren Energie und die Energie strahlt in Form von Wärme aus. Ohm nannte dieses Phänomen "Widerstand". Je größer der Widerstand ist, desto mehr Stromfluss wird behindert.

Ohm und der elektrische Widerstand

Ohm machte eine  wichtige Entdeckung, die für die weitere Entwicklung der Elektrotechnik von entscheidender Bedeutung war. Ohm experimentierte Lange mit 

unterschiedlichen Metallen, doch entdeckte schließlich, dass ihre Leitfähigkeit unterschiedlich ist. Daraus schloss er, dass das Verhältnis der Spannung des Generators zur Intensität des Stroms im Leiter konstant ist. Ohm bedeutet, dass das Verhältnis der Widerstand ist. Es verursacht eine thermische Reaktion im Leiter, einschließlich des Glühens des Wolframfadens in der Glühbirne. Ohms Entdeckung war revolutionär. Es wird jedoch einige Jahre dauern, bis sein Wissen anerkannt wird. Der Ausgangspunkt des Ohm-Experiments sind zwei Stromgrößen: Spannung und Stromstärke. Die Spannung kann als die treibende Kraft des Stroms beschrieben werden - die Spannung kann niedriger sein, wie in einem Fahrradgenerator, oder höher, wie in einem Generator eines Wasserkraftwerks. Andererseits gibt die Stromstärke an, wie viele Elektronen zu einem bestimmten Zeitpunkt durch den Leiter fließen. Die beiden Größen sind unabhängig voneinander - zumindest wie die Zeitgenossen von Georg Simon Ohm glauben. Sie glauben, dass die Spannung und Intensität des Stroms zwei unabhängige elektrische Phänomene sind. Andererseits war Ohm überzeugt, dass es einen Zusammenhang zwischen diesen beiden Phänomenen geben muss.