Georg Ohm
| Wetenschapper | |||
| |||
| Georg Ohm | |||
| Persoonlijke info | |||
|---|---|---|---|
| Volledige naam | Georg Simon Ohm | ||
| Geboren | 16 maart 1789 | ||
| Geboorteplaats | Erlangen, Brandenburg-Bayreuth | ||
| Geboorteland | Heilige Roomse Rijk, het huidige  Duitsland
| ||
| Overleden | 6 juli 1854 (65 jaar) | ||
| Overleden te | München | ||
| Gehuwd met / relatie |
? | ||
| Bekend van | |||
| Vakgebied | Natuurkunde, Wiskunde | ||
| Actief | 1806-1854 | ||
| Bekend van | Wet van Ohm, Fasewet van
Ohm, | ||
| |||
Georg Simon Ohm werd geboren op 16 maart 1789 en overleed op 6 juli 1854. Hij was een Duitse natuurkundige en wiskundige. Als leraar op school begon Ohm zijn onderzoek met de dan nog nieuwe elektrochemische cel (een soort batterij), uitgevonden door de Italiaanse wetenschapper Alessandro Volta. Met behulp van apparatuur die hij zelf maakte, ontdekte Ohm dat er een directe evenredigheid is tussen het potentiaalverschil (de spanning tussen de + en de - van de batterij) dat over een geleider (bijvoorbeeld stroomdraad) wordt aangelegd en de resulterende elektrische stroom. Met andere woorden, de elektrische stroom neemt af (wordt verbruikt) door de weerstand die de stroom in de stroomdraad en lampen, apparatuur en dergelijke tegenkomt. De elektrische stroom die je overhoudt wordt ook wel reststroom genoemd. Deze relatie wordt de wet van Ohm genoemd en de ohm, de eenheid van elektrische weerstand, is naar hem vernoemd.
Levensloop en werk
Georg Simon Ohm werd geboren in een protestants gezin in Erlangen, Brandenburg-Bayreuth (toen onderdeel van het Heilige Roomse Rijk, nu Duitsland). Hij was een zoon van slotenmaker Johann Wolfgang Ohm, en Maria Elizabeth Beck, dochter van een kleermaker in Erlangen. Hoewel zijn ouders niet officieel naar school waren geweest, was de vader van Ohm een gerespecteerd man die zichzelf tot een hoog niveau had opgeleid en in staat was zijn zonen een uitstekende opleiding te geven door zijn eigen leerstellingen. Van de zeven kinderen van het gezin overleefden slechts drie tot de volwassenheid: Georg Simon, zijn jongere broer Martin, die later een bekende wiskundige werd, en zijn zus Elizabeth Barbara. Zijn moeder stierf toen hij tien was.
Van jongs af aan kregen Georg en Martin les van hun vader die hen op een hoog niveau bracht in wiskunde, natuurkunde, scheikunde en filosofie. Georg Simon ging van elf tot vijftien jaar naar het Erlangen-gymnasium, waar hij weinig op het gebied van wetenschappelijke training ontving, wat in schril contrast stond met het onderwijs dat zowel Georg als Martin van hun vader kregen.
Universiteit
De vader van Georg Ohm, bezorgd dat zijn zoon zijn onderwijskansen verspeelde, stuurde Ohm naar Zwitserland. Daar aanvaardde Ohm in september 1806 een baan als wiskundeleraar op een school in Gottstadt bei Nidau.
Zijn leraar, professor Karl Christian von Langsdorf verliet de universiteit van Erlangen begin 1809 om een functie aan de universiteit van Heidelberg op zich te nemen. Ohm wilde zijn wiskundige studie hervatten bij Langsdorf in Heidelberg. Langsdorf adviseerde Ohm echter om zelf wiskundige studies te gaan doen en stelde voor dat Ohm werken van Euler, Laplace en Lacroix zou lezen. Met tegenzin volgde Ohm zijn advies op, maar in maart 1809 verliet hij zijn leraarspost in het Gottstatt-klooster om privéleraar te worden in Neuchâtel. Twee jaar lang vervulde hij zijn taken als leerkracht terwijl hij het advies van Langsdorf opvolgde en zijn privéstudie wiskunde voortzette. Daarna keerde hij in april 1811 terug naar de universiteit van Erlangen.
Ohm's eigen studies bereidden hem voor op zijn doctoraat (titel), dat hij op 25 oktober 1811 van de Universiteit van Erlangen ontving. Hij ging daar onmiddellijk als docent wiskunde aan de faculteit aan het werk, maar vertrok na drie semesters vanwege weinig veelbelovende vooruitzichten. Van zijn salaris als docent kon hij niet rondkomen. De Beierse regering bood hem een baan aan als leraar wiskunde en natuurkunde op een slechte school in Bamberg, die Ohm in januari 1813 accepteerde. Ongelukkig met zijn baan begon Georg een elementair leerboek over meetkunde of geometrie te schrijven als een manier om zijn kunnen te bewijzen. Die school werd in februari 1816 gesloten. De Beierse regering stuurde Ohm vervolgens naar een overvolle school in Bamberg om te helpen met het onderwijzen van wiskunde.
Wetenschappelijk onderwijs
Na zijn opdracht in Bamberg stuurde Ohm zijn voltooide leerboek naar koning Wilhelm III van Pruisen. De koning was tevreden met het boek van Ohm en bood Ohm op 11 september 1817 een baan aan op het jezuïetengymnasium van Keulen. Deze school stond bekend om zijn goede wetenschappelijk onderwijs en Ohm moest naast wiskunde ook natuurkunde doceren. Het natuurkundig laboratorium was goed uitgerust, waardoor Ohm experimenten in de natuurkunde kon beginnen. Als zoon van een slotenmaker had Ohm enige praktische ervaring met mechanische apparaten.
Ohm publiceerde Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (De galvanisch stroomkring mathematisch bewerkt) in 1827. Ohm's collega's waardeerde zijn werk niet en Ohm nam ontslag uit zijn functie. Hij diende toen een aanvraag in bij, en was in dienst van, de Polytechnische School van Neurenberg. Ohm arriveerde in 1833 aan de Polytechnische School van Neurenberg en in 1852 werd hij hoogleraar experimentele natuurkunde aan de Universiteit van München.
In 1849 publiceerde Ohm Beiträge zur Molecular-Physik (Bijdrage aan de Moleculaire Natuurkunde). In het voorwoord van dit werk verklaarde hij dat hij hoopte een tweede en derde deel te schrijven "en als God me er dagen voor geeft, een vierde".
Ohm stierf in 1854 in München en werd begraven in de Alter Südfriedhof. Een verzameling van zijn familiebrieven zou worden gebundeld in een Duits boek, waaruit blijkt dat hij sommige van zijn brieven ondertekende met de uitdrukking "Gott befohlen, GS Ohm", wat "aan God geprezen" betekent.
Ontdekking van de wet van Ohm
Ohm dacht dat elektriciteit zich ongeveer hetzelfde gedraagt als warmte. Als je warm water die uit een verwarmingsketel van de CV komt en vervolgens door de leidingen gaat, dan koelt deze onderweg af. Het warmteverlies verdwijnt deels door de leidingen en bij de radiatoren. Het water wat terugkeert in de verwarmingsketel (de retourwarmte) is dus kouder dan de aanvoerwarmte.
Om dit te testen met elektriciteit liet hij stroom lopen door draden van verschillende lengtes. Hij ontdekte dat de stroomsterkte afnam als de lengte van de draad toenam. Ohms logica was dat naarmate een draad langer is, het moeilijker is voor de elektriciteit om zich een weg door de draad te banen, zodat er meer spanning nodig is om die weg te kunnen afleggen. Met andere woorden, de draad heeft een zekere weerstand. Ook ontdekte hij dat de stroom anders was bij verschillende metalen en draaddiktes. Dit kun je vergelijken met verkeer op wegen. Een brede snelweg kan veel verkeer met een hogere snelheid in korte tijd verwerken. Een smalle dorpsstraat werkt sterk vertragend en men kan er maar langzaam rijden. De smalle weg geeft weerstand aan de verkeersstroom.
Hij bedacht hierbij de volgende formule:
Spanning U (in Volt, V) = stroom (in Ampere, A) X weerstand (in Ohm, Ω).
Dit noemde hij de wet van Ohm. Ook wel als U=I x R, waarbij U de spanning of voortdrijving is, I de stroomsterkte of intensiteit en R de weerstand of remming.
Zijn de stroomsterkte (I) en de spanning (U) bekend, dan kan de weerstand (R) worden uitgerekend: R=U/I.
In het buitenland werd zijn wet sneller bevestigd en geaccepteerd dan in Duitsland zelf. Daar duurde het nog 20 jaar voordat Ohm erkenning kreeg.