Fysikk og Historie: To sider av samme sak (Ohm og Siemens)

[Griffel]

SI enhetene ohm (W) for elektrisk motstand er oppkalt etter Georg Simon Ohm og siemens (S) for elektrisk ledningsevne er oppkalt etter en av brødrene Siemens. Ja for en kan ikke si sikkert om det er Ernst, bedre kjent som Werner, eller Carl bedre kjent som William eller begge som er hedret med en SI enhet, men det er en annen historie. Derfor begynner vi med Ohm.

Georg Simon Ohm ble født i kongeriket Bayeren i 1789. Faren var låsesmed og jobbet ved Erlangens universitet. Faren studerte filosofi og matematikk for fornøyelsens skyld og var opptatt av at sønnene, Georg og Martin skulle få den universitetsutdannelsen han selv savnet.

15 år gamle Georg begynte å studere ved Erlangen Universitet, men likte bedre dans og sport enn studiene.

Han sluttet å studere og tok istedet  en jobb som matematikklærer i Sveits. Han leste mye matematikk på egenhånd og som 21 åring begynte han igjen på  Erlangen Universitet. Lesingen på egenhånd hadde nok vært bra for etter et halvt år tok han en doktoreksamen og ble del av universitets lærerstab. Etter litt bytting av universiteter, kom han i 1817 som lærer til Gymnasiet Köln. Denne skolen hadde et bra fysikk laboratorium og Ohm var en flittig bruker. Fingernem var han også, han hadde nok lært litt på farens verksted og lagde sine egne instrumenter.

I 1821 oppdaget han det som nå heter Ohms lov, som en nærmest kan kalle elektrisitetens grunnlov, om sammenhengen mellom Spenning; Strøm og  Motstand. (Husk at før 1800 fantes ikke elektrisk strøm. Voltasøylen kom i 1800)

Med råd fra broren Martin som som nå var professor i Berlin utviklet han teorien, og  i 1827 skrev han boken «den elektriske krets matematisk bearbeidet».

Teorien ble ikke godt motatt. Utdannings ministeren i Prøysen likte det så dårlig at han skrev; at den som kunne skrive slik kjettersk nonsens var ikke verdig til å undervise i vitenskap, elektrisitet må man beskrive filosofisk, den kan ikke forstås og slett ikke beskrives med med matematiske symboler.

Ohm sa opp sin stilling i  Prøysen og dro hjem til Bayern, hvor han fikk stilling som professor..
Etterhvert endret jo oppfatningen seg og i 1841 fikk han The Royal Societys Copley-medalie, som dengang hadde omtrent samme status som Nobelprisen i fysikk har idag. ( Stephen Hawking fikk denne prisen i 2006).

Ohms lov: Strømmen i en krets er proporsjonal med spenningen og omvendt proporsjonal med motstanden. (Eller U=I*R hvor U er spenning i volt (V), I strømstyrke i ampere (A) og R motstanden i ohm (W).

Siemens utviklet en motstandsnormal basert på en kvikksølvsøyle. Så på Siemens tid het motstands enheten SE (Siemens Einheit) =  0,944 W , og enheten ohma var brukt for elektromotorisk kraft. (Idag brukes V)

SI enheten S brukes om ledningsevne som er det inverse av motstand.

Litt fysikk:
dimisjonen ohm = volt/ampere. Det er det som er så bra med SI systemet at enhetene henger sammen uten bruk av konstanter. siemens blir da 1/ohm.

I elbilen er den nok mest til ugagn. Effekten er jo produktet av strøm og spenning P=U*I ( P effekt  (W), U spenning (V) og I strøm (A) ) tar vi og setter dette inn i Ohms lov få vi P= I²*R. Denne P som måles i W er ren taps varme. Strømmen må vi ha for den skaper dreiemomentet i motoren, men R bør være så liten som mulig. Et sted hvor vi har glede av det er i varmetrådene i bakruta, panelovnene hjemme, og den nye Th!inken. som fyres elektrisk om vinteren. (Om det egentlig er noen god ide?).

Har du koblet noe i serie får du totalmotstanden ved å legge sammen motstanden for hver av delene. Har du koblet noe i parallell får du den total ledningsevnen ved å legge sammen ledningsevnen i hver gren.