Ohm (elektrische Einheit)


Ohm (elektrische Einheit)
Großes griechisches Omega, Symbol für die Einheit Ohm
Einheit
Norm SI-Einheitensystem
Einheitenname Ohm
Einheitenzeichen Ω
Beschriebene Größe(n) Elektrischer Widerstand
Blindwiderstand
Scheinwiderstand, Impedanz
Größensymbol(e) R;\, X;\, Z
In SI-Einheiten \mathrm{1\,\Omega = 1\,\frac{V}{A} = 1\,\frac{kg\,m^2}{A^2\, s^3} }
In elektrostatischen
CGS-Einheiten (CGS-ESU)
\mathrm{1\,\Omega = \frac{1}{9} \cdot 10^{-11} \, \frac{s}{cm} }
In elektromagnetischen
CGS-Einheiten (CGS-EMU)
\mathrm{1\,\Omega = 10^9 \, \frac{cm}{s}}
Benannt nach Georg Simon Ohm
Siehe auch: Siemens
mit einem Multimeter kann der elektrische Widerstand gemessen werden

Ohm ist die abgeleitete SI-Einheit des elektrischen Widerstands mit dem Einheitenzeichen Ω (großes griechisches Omega). Sie ist nach Georg Simon Ohm benannt. Das nach ihm benannte ohmsche Gesetz stellt einen einfachen Zusammenhang zwischen der angelegten Spannung (Einheit: Volt, V) und dem daraus resultierenden Strom (Einheit: Ampere, A) für sogenannte ohmsche Leiter dar. Der Kehrwert des elektrischen Widerstandes, also der elektrische Leitwert G, hat die Einheit Siemens.

Inhaltsverzeichnis

Historisch

Auf dem 1. Internationalen Elektrizitätskongress wurde am 21. September 1881 der Name Ohm als „praktische Einheit“ des elektrischen Widerstandes für 1.000.000.000 cm/s festgelegt; in der dabei zugrundegelegten Variante eines cgs-Systems (genauer: symmetrische oder gaußsche cgs-Einheiten) ist 1 cm/s die „fundamentale“ Widerstandseinheit. Zur Realisierung der Einheit ein Ohm wurde dabei eine Quecksilbersäule mit festgelegter Querschnittsfläche bei null Grad Celsius eingeführt.

Auf dem 4. Internationalen Elektriker-Kongress zu Chicago 1893 wurde diese Realisierungsvorschrift modifiziert und fand für das Deutsche Reich Eingang in das „Gesetz betreffend die elektrischen Maßeinheiten“ vom 1. Juni 1898. In der Formulierung der Internationalen Konferenz für elektrische Einheiten und Normale in London 1908 enthält sie folgende Festlegungen: 14,4521 g Quecksilber, Quecksilbersäule von 106,300 cm Länge mit durchweg gleichem Querschnitt, konstanter Strom, Temperatur des schmelzenden Eises. Das so realisierte Ohm wurde „Internationales Ohm“ genannt. Durch verbesserte Messmöglichkeiten und Spannungsquellen mit konstanteren, aber geringfügig anderen Spannungswerten („Normalelemente“) ergaben sich im Laufe der Folgezeit nicht mehr akzeptable Abweichungen zwischen praktischem und internationalem Ohm. (Noch störender war, dass sich eine analoge Diskrepanz bei den Einheiten der mechanischen bzw. elektrischen Energie und Leistung einstellte, die größer war als die von praktischem und internationalem Ohm.)

Im Grunde hatten sich die ursprünglich nur als Realisierungsvorschriften gedachten Definitionen der „internationalen“ elektrischen Einheiten – auch für Ampere und Volt gab es solche – selbstständig gemacht und waren als eigenes Einheitensystem neben die gaußschen cgs-Einheiten mit den praktischen elektrischen Einheiten getreten. Deswegen führte 1948 die 9. CGPM wieder das absolute Ohm ein, sozusagen nun als einziges Ohm. Präzisionsbestimmungen ergaben damals: 1 internationales Ohm ist gleich 1,00049 Ohm. In dieser Form wurde das Ohm in das MKSA-System übernommen und dieses später in das SI-System integriert.

Quanten-Hall-Effekt

Bei starken Magnetfeldern und tiefen Temperaturen um einige Kelvin zeigt sich, dass die Hall-Spannung UH geteilt durch den Strom I, nicht beliebige Werte annehmen kann, wenn die Magnetfeldstärke variiert wird. Es entsteht stattdessen immer ein ganzzahliger Bruchteil der Klitzing-Konstante R_{\mathrm{K}} = \tfrac{h}{e^2}. Der Wert beträgt dabei ungefähr RK-90 = 25.812,807 Ω und die Bruchteile sind RK, \tfrac{R_{\mathrm{K}}}{2}, \tfrac{R_{\mathrm{K}}}{3} und so weiter; bei etwas anderen Versuchsbedingungen können auch Werte wie \tfrac{2 R_{\mathrm{K}}}{3} angenommen werden.[1] Die Genauigkeit, mit der dieser Quanten-Hall-Effekt reproduziert werden kann, ist hinreichend gut, dass RK durch internationale Vereinbarungen als Standard für die Realisierung des elektrischen Widerstandes festgelegt worden ist. Klaus von Klitzing bekam für diese Entdeckung 1985 den Nobelpreis für Physik verliehen.

Einzelnachweise

  1. Neues vom Quanten-Hall-Effekt. Medieninformation Nr. 168, Technische Universität Berlin, 23. Juli 1996

Weblinks


Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Elektrische Größe — Kurzreferenz [1] Verhältnisgröße [2] bezogene Größe [3] extensive Zustandsgröße [4] intensive Zustandsgröße …   Deutsch Wikipedia

  • Ohm (Einheit) — Einheit Norm SI Einheitensystem Einheitenname Ohm Einheitenzeichen Ω …   Deutsch Wikipedia

  • Ohm — Einheit Norm Internationales Einheitensystem Einheitenname Ohm Einheitenzeichen Ω Beschriebene Größe(n) Elektrischer Widerstand Blindwiderstand Scheinwiderstand, Impedanz …   Deutsch Wikipedia

  • Elektrische Maßeinheiten — Elektrische Maßeinheiten. Bis gegen das letzte Viertel des 19. Jahrh. maß man die magnetischen und elektrischen Größen, indem man sie mit einer willkürlich gewählten Einheit verglich. Ein bedeutender Fortschritt im Meßwesen war gemacht worden,… …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Elektrische Induktion — Elektrische Induktion, die 1831 von Faraday entdeckte Erregung elektrischer Ströme durch elektrische Ströme oder durch Magnete. Wird ein offener Stromleiter durch ein magnetisches Feld bewegt, so daß er Kraftlinien schneidet, so tritt in ihm eine …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Ohm [3] — Ohm (Ω, internationales O.), nach dem Gesetz vom 1. Juli 1898 Einheit des elektrischen Widerstandes, wird dargestellt durch den Widerstand einer Quecksilbersäule von 0°, deren Länge bei durchweg gleichem, 1 qmm gleich zu achtendem Querschnitt 106 …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Elektrische Einheiten — Elektrische Einheiten, die Grundlage bei elektr. Messungen, als welche von dem Kongreß der Physiker und Elektriker 1881 in Paris das absolute elektr. Maßsystem angenommen wurde, bezeichnet mit C.G.S. (Zentimeter Gramm Sekunde). Die praktischen E …   Kleines Konversations-Lexikon

  • Ohm'scher Widerstand — Physikalische Größe Name Elektrischer Widerstand Formelzeichen der Größe R, Z, X Größen und Einheiten system Einheit Dimension SI …   Deutsch Wikipedia

  • Ohm’scher Widerstand — Physikalische Größe Name Elektrischer Widerstand Formelzeichen der Größe R, Z, X Größen und Einheiten system Einheit Dimension SI …   Deutsch Wikipedia

  • Elektrische Stromstärke — Physikalische Größe Name elektrische Stromstärke Formelzeichen der Größe I, i Formelzeichen der Dimension I Größen und Einheiten system Einhei …   Deutsch Wikipedia