Georg Simon Ohm

Ohm gilt gemeinsam mit Allesandro Volta (1745-1827) und dem italienische Anatom Luigi Galvani (1737-1798) als die Begründer der Forschung über elektrische Ströme. Er entdeckte den gesetzmäßigen Zusammenhang zwischen der elektrischen Spannung, der Stromstärke und dem Widerstand.

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 Mittelklassefamilie. Sein Vater Johann Wolfgang kehrte nach zehnjähriger Wanderung als Reisender nach Erlangen zurück, erhielt 1785 einen Master-Abschluss und heiratete Elizabeth Maria Baker. Gleichzeitig widmete er sich dem Studium der Mathematik und der Philosophie Kants. Der Vater machte seine Kinder Georg und Martin mit Mathematik vertraut und brachte ihnen persönlich Mathematik bei. Mit fünfzehn Jahren legte Georg Simon Ohm eine fünfstündige Prüfung bei Karl Christian von Langsdorf ab, der seine außergewöhnlichen Talente und überdurchschnittlichen Kenntnisse auf dem Gebiet der Mathematik bestätigte. Im Alter von 16 Jahren begann Georg Simon Ohm 1805 mit dem Studium der Mathematik, Physik und Philosophie an der Friedrich-Alexander-Universität in Erlangen. Aufgrund finanzieller Schwierigkeiten musste er ein Jahr später sein Studium unterbrechen und besuchte als Mathematiklehrer eine Privatschule im ehemaligen Gottstattkloster in der Schweiz. Im Alter von 22 Jahren kehrte er nach Erlangen zurück, schrieb 1811 seine Doktorarbeit über Licht und Farbe und arbeitete dann drei Semester als Privatdozent für Mathematik. 1812 wurde er Lehrer an der alten High School, heute Kaiser Heinrich High School und College in Bamberg. 1817 war er Professor für Physik und Mathematik an der Jesuitenhochschule in Köln und 1826 unterrichtete er an der Berliner Kriegsschule. Sein Hauptinteresse galt der Elektrizität, die zu dieser Zeit weitgehend unerforscht war.

Entdeckung des elektrischen Widerstands

Um seine Hypothese zu testen, experimentierte Ohm. Mit einer konstanten Spannung leitet es Elektrizität durch verschiedene Drähte und misst seine Leitfähigkeit. Für den Test verwendete er dicke und dünne Drähte sowie lange und kurze Drähte. Er verwendete Kupfer, Messing und andere Metalle. Allmählich wurde seine Hypothese bestätigt: Dicke Kabel führen mehr Strom als dünne Kabel, und kurze Kabel führen mehr Strom als lange Kabel. Ohm erkannte jedoch schnell, dass nicht jedes Metall die gleiche Leitfähigkeit hatte. Beispielsweise führen Eisenkabel weniger Strom als Kupferkabel. Aber was ist der Grund für die unterschiedliche Leitfähigkeit? Ohm sah schnell den Grund. Während Elektrizität fließt, fließen Elektronen durch einen Metallleiter. Ohm schloss jedoch aus seinen Experimenten, dass sie nicht völlig frei flossen. In Metallleitern kollidieren Elektronen mit Ionen in einem 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 höher der Widerstand, desto mehr Strom wird blockiert.

Ohm und der elektrische Widerstand

Ohm machte eine wichtige Entdeckung, die für die Weiterentwicklung der Elektrotechnik von entscheidender Bedeutung war. Ohm Lange experimentierte mit verschiedenen Metallen, stellte jedoch schließlich fest, dass ihre Leitfähigkeit unterschiedlich war. Daraus schloss er, dass das Verhältnis der Spannung im Generator zur Intensität des Stroms im Leiter konstant ist. Ohm bedeutet, dass das Verhältnis Widerstand ist. Es verursacht eine thermische Reaktion im Leiter, einschließlich des Glühens des Wolframfadens im Kolben. Ohms Entdeckung war revolutionär. Es wird jedoch einige Jahre dauern, bis sein Wissen anerkannt wird. Ausgangspunkt des Ohm-Experiments sind zwei Stromgrößen: Spannung und Strom. Die Spannung kann als treibende Kraft des Stroms beschrieben werden - die Spannung kann niedriger sein, wie bei einem Fahrradgenerator, oder höher, wie bei einem Generator in einem Wasserkraftwerk. Andererseits gibt die Stärke des Stroms 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 Spannung und Strom zwei unabhängige elektrische Phänomene sind. Andererseits war Ohm überzeugt, dass es einen Zusammenhang zwischen diesen beiden Phänomenen geben musste.