Georg Simon Ohm

Bedeutung und ohmsches Gesetz

Georg Simon Ohm (* 16. März 1789 in Erlangen; † 6. Juli 1854 in München) war ein deutscher Lehrer und Physiker. Er prägte wesentlich die Theorie und praktische Anwendung des elektrischen Stroms.

Seine wichtigste Leistung ist das nach ihm benannte ohmsche Gesetz. Ohm wies nach, dass bei einem stromdurchflossenen metallischen Leiter die elektrische Stromstärke dem Quotienten aus angelegter elektrischer Spannung und elektrischem Widerstand entspricht. In heutiger Schreibweise lautet der Zusammenhang I = U/R. Dabei bezeichnet I die Stromstärke, U die Spannung und R den elektrischen Widerstand. Der Widerstand beschreibt, wie stark ein Leiter den elektrischen Strom hemmt. Gleichwertig gilt U = R · I: Bei konstantem Widerstand sind Spannung und Stromstärke proportional.

Ohm fand diese Proportionalität im Frühjahr 1826. Die SI-Einheit des elektrischen Widerstands wurde nach ihm Ohm genannt; ihr Einheitenzeichen ist Ω.

Ausbildung und beruflicher Weg

Ohm stammte aus einer Erlanger Schlosserfamilie. Sein Vater Johann Wolfgang beschäftigte sich neben seinem Handwerk mit Mathematik und der Philosophie Immanuel Kants. Er unterrichtete Georg Simon und dessen Bruder Martin früh selbst in Mathematik. Als Ohm 15 Jahre alt war, bestätigte der Mathematikprofessor Karl Christian von Langsdorf nach einer fünfstündigen Prüfung seine außergewöhnliche mathematische Begabung.

1805 begann Ohm im Alter von 16 Jahren an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Mathematik, Physik und Philosophie zu studieren. Wegen finanzieller Schwierigkeiten brach er das Studium nach einem Jahr ab und arbeitete als Mathematiklehrer an einer Privatschule im ehemaligen Kloster Gottstatt in der Schweiz. Mit 22 Jahren kehrte er nach Erlangen zurück. Dort wurde er am 25. Oktober 1811 promoviert und lehrte anschließend drei Semester als Privatdozent für Mathematik.

1812 wurde Ohm Lehrer am Alten Gymnasium und an der Realschule, dem heutigen Clavius-Gymnasium, in Bamberg. 1817 wechselte er als Lehrer für Physik und Mathematik an das Marzellengymnasium in Köln, 1826 an die Kriegsschule in Berlin. 1833 erhielt er eine Professur an der Königlich Polytechnischen Schule in Nürnberg; ab 1839 leitete er diese Schule auch als Direktor.

1849 berief König Maximilian II. von Bayern Ohm an die Universität München. Dort war er zunächst außerordentlicher und ab 1852 ordentlicher Professor für Experimentalphysik. Außerdem leitete er das physikalische Kabinett der Universität und arbeitete als Ministerialreferent für die Telegraphenverwaltung. Ohm starb am 6. Juli 1854 im Alter von 65 Jahren in München an einem Schlaganfall. Beigesetzt wurde er auf dem Alten Südfriedhof in München.

Wissenschaftliche Arbeiten

Ohm untersuchte vor allem elektrische und galvanische Erscheinungen. Galvanische Ketten sind Anordnungen, in denen chemische Vorgänge eine elektrische Spannung und damit einen Strom erzeugen. Seine frühen Veröffentlichungen von 1825 und 1826 behandelten die elektrische Leitfähigkeit von Metallen und das Gesetz, nach dem Metalle Elektrizität leiten. 1827 fasste er seine Theorie in dem grundlegenden Buch „Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet“ zusammen.

In zahlreichen weiteren Beiträgen untersuchte Ohm unter anderem elektrische Ströme, elektromagnetische Messvorrichtungen, das Erglühen von Metalldrähten, hydroelektrische Ketten und gebundene Elektrizität. Daneben arbeitete er über Mechanik, Optik und Geometrie. Zu seinen späteren Büchern gehören „Elemente der analytischen Geometrie im Raume am schiefwinkligen Coordinatensysteme“ von 1849 und das zweibändige „Grundzüge der Physik als Compendium zu seinen Vorlesungen“ von 1853–1854.

Ohm beschäftigte sich außerdem mit Akustik, also der Lehre vom Schall. In „Über die Definition des Tones, nebst daran geknüpfter Theorie der Sirene und ähnlicher tonbildender Vorrichtungen“ stellte er 1843 eine Theorie der Obertöne auf. Obertöne sind zusätzliche Schwingungen oberhalb eines Grundtons, die den Klang mitbestimmen. Hermann von Helmholtz entwickelte Ohms Ansatz 1863 in seinem Werk „Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik“ weiter.

Aufnahme seiner Forschung

Ohms mathematische Behandlung der Elektrizität wurde zunächst unterschiedlich beurteilt. 1828 erschien in der „Allgemeinen Literatur-Zeitung“ eine wohlwollende Besprechung von Ludwig Friedrich Kämtz. Im selben Jahr veröffentlichte Georg Friedrich Pohl dagegen eine scharfe Kritik. Pohl war der Naturphilosophie verbunden und hielt Ohms mathematisch-mechanische Vorgehensweise für ein zweckloses Spiel mit Symbolen und hypothetischen Formen.

Später bestätigten Claude Pouillet in Frankreich und Charles Wheatstone in England Ohms Theorie und beriefen sich auf ihn. Der von Ohm beschriebene Zusammenhang wurde dauerhaft Teil der Fachsprache der Elektrizitätslehre: Die Proportionalität zwischen Stromstärke und Spannung heißt ohmsches Gesetz, die zugehörige Proportionalitätskonstante elektrischer Widerstand.

Anerkennung und Nachwirkung

Ohm erhielt bedeutende wissenschaftliche Auszeichnungen und Mitgliedschaften. 1832 wurde er korrespondierendes, 1845 auswärtiges und 1850 ordentliches Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften. Seit 1839 war er korrespondierendes Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften und seit 1841 auswärtiges Mitglied der Accademia delle Scienze di Torino. Die Royal Society verlieh ihm 1841 die Copley-Medaille und wählte ihn am 5. Mai 1842 zum Foreign Member.

1850 ernannte Nürnberg Ohm zum Ehrenbürger. 1853 erhielt er den Bayerischen Maximiliansorden für Wissenschaft und Kunst. Auf dem 1. Internationalen Elektrizitätskongress von 1881 wurde die Einheit des elektrischen Widerstands nach ihm benannt.

Weitere Benennungen erinnern an Ohm, darunter der Asteroid (24750) Ohm, der Krater Ohm auf der Mondrückseite, die Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, das Ohm-Gymnasium in Erlangen und das Georg-Simon-Ohm-Berufskolleg in Köln. Am 15. Juli 1895 wurde in München ein von Wilhelm von Rümann und Friedrich von Thiersch gestaltetes Denkmal enthüllt; eine Büste Ohms steht in der Münchner Ruhmeshalle.

Überlieferung

Ohms Nachlass wird im Archiv des Deutschen Museums in München aufbewahrt. Er umfasst biografische Unterlagen, Manuskripte, Veröffentlichungen sowie seine wissenschaftliche und berufliche Korrespondenz. Seine gesammelten Abhandlungen erschienen 1892, herausgegeben von E. Lommel.