fbpx
Wikipedia

Ampere

Die blauen Kreise stellen Elektronen dar, die durch die Querschnittsfläche des Leiters fließen. Ein Ampere entspricht einem Coulomb, das in einer Sekunde durch den Leiterquerschnitt fließt.

Ein Ampere entspricht einem Fluss von 1 Coulomb (C) pro Sekunde durch den Leiterquerschnitt:

1 A = 1 C s = 1 C s 1 {\displaystyle 1\,\mathrm {A} =1{\frac {\mathrm {C} }{\mathrm {s} }}=1\,\mathrm {C} \cdot \mathrm {s} ^{-1}}

Das Coulomb ist im Internationalen Einheitensystem über die festgelegte Elementarladung e = 1,602 176 634 10 19 As {\textstyle e=1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19}{\text{As}}} definiert. Ein Ampere entspricht daher genau einem Strom von 1 / ( 1,602 176 634 10 19 ) {\textstyle 1/(1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19})} Elementarladungen pro Sekunde, bei einem Fluss von Elektronen sind dies ca. 6,2 · 1018 (6,2 Trillionen) Elektronen pro Sekunde.

Ein Fluss von 1 A über eine Spannung von 1 Volt (V) bedeutet eine Leistung von 1 Watt (W).

1 A = 1 W V = 1 W V 1 {\displaystyle 1\,\mathrm {A} =1\,{\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {V} }}=1\,\mathrm {W} \cdot \mathrm {V} ^{-1}}

Definition 1881

Auf dem ersten internationalen Elektrizitätskongress 1881 wurde die Definition von „praktischen“ Einheiten beschlossen: Ohm für den elektrischen Widerstand, Volt für die Elektrische Spannung und Ampere für den elektrischen Strom. Das Ampere wurde als 0,1 elektromagnetische CGS-Einheiten festgelegt.

Zuvor hatte es eine Reihe von unterschiedlichen Einheiten und Definitionen gegeben. In Deutschland und einigen anderen Ländern war die „Webersche Einheit“ der Stromstärke in Gebrauch, die 0,1 Ampere entsprach. In Großbritannien schlug man zunächst vor, die Einheit der Stromstärke mit „Galvat“, nach dem italienischen Biophysiker Luigi Galvani, zu benennen, die in etwa dem heutigen Ampere entsprochen hätte. Später wurde ebenfalls eine „Weber-Einheit“ für die Stromstärke eingeführt, die aber einen zehnmal so hohen Wert hatte wie die in Deutschland gebräuchliche (also dem heutigen Ampere entsprach). Noch verwickelter wurde es dadurch, dass der Name Weber auch für die Einheit der elektrischen Ladung benutzt wurde, so dass dann die Stromstärke gleich „Weber-Einheit/Sekunde“ war. Zeitweise gab man der Weber-Einheit auch den Namen „Farad“, womit später die Einheit der elektrischen Kapazität benannt wurde.

Für die Realisierung von Ohm, Volt und Ampere wurden in der Folge unterschiedliche Normale entwickelt.

Definition 1898

1898 wurde 1 Ampere im „Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten“ des Deutschen Kaiserreichs als die Stärke desjenigen Stromes definiert, der aus einer wässrigen Silbernitrat-Lösung mittels Elektrolyse in einer Sekunde 1,118 mg Silber abscheidet. Das so definierte Ampere – das auch in den meisten anderen Industriestaaten galt – ist später als internationales Ampere bezeichnet worden; das mit den restlichen Basiseinheiten kompatible (Definition von 1881) dagegen als absolutes Ampere.

Definition 1948

Veranschaulichung der Ampere-Definition von 1948. Die blau eingezeichneten Kräfte haben jeweils den Betrag 2·10−7 N.

1948 wurde das Ampere wie folgt über die Lorentzkraft zweier Leiter aufeinander definiert:

1 A ist die Stärke des zeitlich konstanten elektrischen Stromes, der im Vakuum zwischen zwei parallelen, unendlich langen, geraden Leitern mit vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt und dem Abstand von 1 m zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 · 10−7 Newton pro Meter Leiterlänge hervorrufen würde.

Mit dieser Definition, die dem „absoluten Ampere“ entsprach, wurde zugleich der Wert der magnetischen Feldkonstante μ0 festgelegt.

Stromstärke als vierte Basiseinheit

In einem System mit den drei Basisgrößen „Länge“, „Masse“ und „Zeit“ lassen sich elektromagnetische Einheiten zwar auf die drei Basiseinheiten zurückführen, es treten aber zwangsläufig halbzahlige Exponenten auf, wie das etwa beim CGS-Einheitensystem geschieht. Dies lässt sich durch Hinzunahme einer vierten Basiseinheit vermeiden. 1956 wurde beschlossen, dass dies die Einheit der Stromstärke sein sollte (MKSA-System).

Definition seit 2019

Am 16. November 2018 wurde auf der 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht beschlossen, das Ampere und andere SI-Basiseinheiten mit Wirkung zum 20. Mai 2019 neu zu definieren. Mit dieser Revision des Internationalen Einheitensystems basiert das Ampere auf der Elementarladung, der ein fester Zahlenwert zugewiesen wurde. Seitdem hängt die Definition des Amperes nur noch von der Definition der Sekunde ab, nicht mehr jedoch vom Meter und vom Kilogramm. Die Neudefinition wurde vorgenommen, da diese leichter zu realisieren ist.

Die magnetische Feldkonstante μ0 ist seitdem eine mit einer Messunsicherheit behaftete Messgröße, die experimentell bestimmt werden muss.

Die Einheit Ampere ist mit verschiedenen Vorsätzen für Maßeinheiten (SI-Präfixe) in Verwendung, beispielsweise:

Präfix-Schreibweise Dezimal
1 nA (Nanoampere) 0,000 000 001 Ampere
1 µA (Mikroampere) 0,000 001 Ampere
1 mA (Milliampere) 0,001 Ampere
1 A (Ampere) 1 Ampere
1 kA (Kiloampere) 1 000 Ampere
1 MA (Megaampere) 1 000 000 Ampere
1 GA (Gigaampere) 1 000 000 000 Ampere
Wiktionary: Ampere – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
  • BIPM, abgerufen am 2. August 2019 (englisch). Wortlaut der Definition des Ampere.
  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Forschung zum neuen SI.
  1. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, abgerufen am 12. April 2021 (englisch).
  2. (PDF; 1,3 MB) PTB, abgerufen am 30. Oktober 2019.
  3. J. G. Crowther: British Scientists of the Nineteenth Century, Routledge & Kegan Paul, London, 2009, S. 246.
  4. Wilhelm Jaeger: Die Entstehung der internationalen Maße der Elektrotechnik, Julius Springer Verlag, Berlin 1932, S. 8–9.
  5. Gesetz auf WikiSource.
  6. Ernst Schmidt: Stand unserer Kenntnis der grundlegenden Einheiten und Konstanten der Physik und Technik. In: Naturwissenschaften.Band34,Nr.3, 1947,S.93, doi:.
  7. Das Internationale Einheitensystem (SI). Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“. In: PTB-Mitteilungen.Band117,Nr.2, 2007,S.156 ( [PDF;1,4MB]). (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive).
Dieser Artikel ist als Audiodatei verfügbar:
| Informationen | 4:55 min (2,8 MB) Text der gesprochenen Version (22. Oktober 2011)
Mehr Informationen zur gesprochenen Wikipedia
Normdaten (Sachbegriff): GND:(, )

Ampere
ampere, einheit, elektrischen, stromstärke, sprache, beobachten, bearbeiten, titel, dieses, artikels, mehrdeutig, weitere, bedeutungen, sind, unter, begriffsklärung, aufgeführt, physikalische, einheiteinheitenname, einheitenzeichen, displaystyle, mathrm, physi. Ampere SI Einheit der elektrischen Stromstarke Sprache Beobachten Bearbeiten Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig Weitere Bedeutungen sind unter Ampere Begriffsklarung aufgefuhrt Physikalische EinheitEinheitenname AmpereEinheitenzeichen A displaystyle mathrm A Physikalische Grosse n Stromstarke magnetische DurchflutungFormelzeichen I displaystyle I Dimension I displaystyle mathsf I System Internationales EinheitensystemIn SI Einheiten BasiseinheitBenannt nach Andre Marie Ampere Das Ampere amˈpɛɐ mit Einheitenzeichen A benannt nach dem franzosischen Mathematiker und Physiker Andre Marie Ampere ist die SI Basiseinheit der elektrischen Stromstarke und zugleich SI Einheit der abgeleiteten Grosse magnetische Durchflutung Obwohl man den Nachnamen des Namensgebers Ampere mit Gravis schreibt wird die SI Einheit im deutschen und englischen Sprachraum ohne Akzent geschrieben also Ampere Inhaltsverzeichnis 1 Definition 2 Historisches 2 1 Definition 1881 2 2 Definition 1898 2 3 Definition 1948 2 4 Stromstarke als vierte Basiseinheit 2 5 Definition seit 2019 3 Gebrauchliche dezimale Vielfache 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseDefinition Bearbeiten Die blauen Kreise stellen Elektronen dar die durch die Querschnittsflache des Leiters fliessen Ein Ampere entspricht einem Coulomb das in einer Sekunde durch den Leiterquerschnitt fliesst Siehe auch Internationales Einheitensystem Definition der SI Einheiten Ein Ampere entspricht einem Fluss von 1 Coulomb C pro Sekunde durch den Leiterquerschnitt 1 A 1 C s 1 C s 1 displaystyle 1 mathrm A 1 frac mathrm C mathrm s 1 mathrm C cdot mathrm s 1 Das Coulomb ist im Internationalen Einheitensystem uber die festgelegte Elementarladung e 1 602 176 634 10 19 As textstyle e 1 602 176 634 cdot 10 19 text As definiert 1 Ein Ampere entspricht daher genau einem Strom von 1 1 602 176 634 10 19 textstyle 1 1 602 176 634 cdot 10 19 Elementarladungen pro Sekunde 2 bei einem Fluss von Elektronen sind dies ca 6 2 1018 6 2 Trillionen Elektronen pro Sekunde Ein Fluss von 1 A uber eine Spannung von 1 Volt V bedeutet eine Leistung von 1 Watt W 1 A 1 W V 1 W V 1 displaystyle 1 mathrm A 1 frac mathrm W mathrm V 1 mathrm W cdot mathrm V 1 Historisches BearbeitenDefinition 1881 Bearbeiten Auf dem ersten internationalen Elektrizitatskongress 1881 wurde die Definition von praktischen Einheiten beschlossen Ohm fur den elektrischen Widerstand Volt fur die Elektrische Spannung und Ampere fur den elektrischen Strom Das Ampere wurde als 0 1 elektromagnetische CGS Einheiten festgelegt Zuvor hatte es eine Reihe von unterschiedlichen Einheiten und Definitionen gegeben In Deutschland und einigen anderen Landern war die Webersche Einheit der Stromstarke in Gebrauch die 0 1 Ampere entsprach In Grossbritannien schlug man zunachst vor die Einheit der Stromstarke mit Galvat nach dem italienischen Biophysiker Luigi Galvani zu benennen die in etwa dem heutigen Ampere entsprochen hatte 3 Spater wurde ebenfalls eine Weber Einheit fur die Stromstarke eingefuhrt die aber einen zehnmal so hohen Wert hatte wie die in Deutschland gebrauchliche also dem heutigen Ampere entsprach Noch verwickelter wurde es dadurch dass der Name Weber auch fur die Einheit der elektrischen Ladung benutzt wurde so dass dann die Stromstarke gleich Weber Einheit Sekunde war Zeitweise gab man der Weber Einheit auch den Namen Farad womit spater die Einheit der elektrischen Kapazitat benannt wurde 4 Fur die Realisierung von Ohm Volt und Ampere wurden in der Folge unterschiedliche Normale entwickelt Definition 1898 Bearbeiten 1898 wurde 1 Ampere im Gesetz betreffend die elektrischen Masseinheiten 5 des Deutschen Kaiserreichs als die Starke desjenigen Stromes definiert der aus einer wassrigen Silbernitrat Losung mittels Elektrolyse in einer Sekunde 1 118 mg Silber abscheidet Das so definierte Ampere das auch in den meisten anderen Industriestaaten galt ist spater als internationales Ampere bezeichnet worden das mit den restlichen Basiseinheiten kompatible Definition von 1881 dagegen als absolutes Ampere 6 Definition 1948 Bearbeiten Veranschaulichung der Ampere Definition von 1948 Die blau eingezeichneten Krafte haben jeweils den Betrag 2 10 7 N 1948 wurde das Ampere wie folgt uber die Lorentzkraft zweier Leiter aufeinander definiert 1 A ist die Starke des zeitlich konstanten elektrischen Stromes der im Vakuum zwischen zwei parallelen unendlich langen geraden Leitern mit vernachlassigbar kleinem kreisformigem Querschnitt und dem Abstand von 1 m zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 10 7 Newton pro Meter Leiterlange hervorrufen wurde 7 Mit dieser Definition die dem absoluten Ampere entsprach wurde zugleich der Wert der magnetischen Feldkonstante m0 festgelegt Stromstarke als vierte Basiseinheit Bearbeiten Siehe auch Elektromagnetische Masseinheiten In einem System mit den drei Basisgrossen Lange Masse und Zeit lassen sich elektromagnetische Einheiten zwar auf die drei Basiseinheiten zuruckfuhren es treten aber zwangslaufig halbzahlige Exponenten auf wie das etwa beim CGS Einheitensystem geschieht Dies lasst sich durch Hinzunahme einer vierten Basiseinheit vermeiden 1956 wurde beschlossen dass dies die Einheit der Stromstarke sein sollte MKSA System Definition seit 2019 Bearbeiten Am 16 November 2018 wurde auf der 26 Generalkonferenz fur Mass und Gewicht beschlossen das Ampere und andere SI Basiseinheiten mit Wirkung zum 20 Mai 2019 neu zu definieren Mit dieser Revision des Internationalen Einheitensystems basiert das Ampere auf der Elementarladung der ein fester Zahlenwert zugewiesen wurde 2 1 Seitdem hangt die Definition des Amperes nur noch von der Definition der Sekunde ab nicht mehr jedoch vom Meter und vom Kilogramm Die Neudefinition wurde vorgenommen da diese leichter zu realisieren ist Die magnetische Feldkonstante m0 ist seitdem eine mit einer Messunsicherheit behaftete Messgrosse die experimentell bestimmt werden muss 1 Gebrauchliche dezimale Vielfache BearbeitenSiehe auch Liste von Grossenordnungen der elektrischen Stromstarke Die Einheit Ampere ist mit verschiedenen Vorsatzen fur Masseinheiten SI Prafixe in Verwendung beispielsweise Prafix Schreibweise Dezimal1 nA Nanoampere 0 000 000 001 Ampere1 µA Mikroampere 0 000 001 Ampere1 mA Milliampere 0 001 Ampere1 A Ampere 1 Ampere1 kA Kiloampere 1 000 Ampere1 MA Megaampere 1 000 000 Ampere1 GA Gigaampere 1 000 000 000 AmpereWeblinks Bearbeiten Wiktionary Ampere Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Wikisource Gesetz betreffend die elektrischen Masseinheiten Vom 1 Juni 1898 Deutsches Reich Electricity and Magnetism Units for electrical quantities BIPM abgerufen am 2 August 2019 englisch Wortlaut der Definition des Ampere Ampere Einzelelektronentunneln SET Physikalisch Technische Bundesanstalt Forschung zum neuen SI Einzelnachweise Bearbeiten a b c Resolution 1 of the 26th CGPM 2018 In bipm org Bureau International des Poids et Mesures abgerufen am 12 April 2021 englisch a b Neue Definitionen im Internationalen Einheitensystem SI PDF 1 3 MB PTB abgerufen am 30 Oktober 2019 J G Crowther British Scientists of the Nineteenth Century Routledge amp Kegan Paul London 2009 S 246 Wilhelm Jaeger Die Entstehung der internationalen Masse der Elektrotechnik Julius Springer Verlag Berlin 1932 S 8 9 Gesetz auf WikiSource Ernst Schmidt Stand unserer Kenntnis der grundlegenden Einheiten und Konstanten der Physik und Technik In Naturwissenschaften Band 34 Nr 3 1947 S 93 doi 10 1007 BF00663124 Das Internationale Einheitensystem SI Deutsche Ubersetzung der BIPM Broschure Le Systeme international d unites The International System of Units 8e edition 2006 In PTB Mitteilungen Band 117 Nr 2 2007 S 156 hs heilbronn de PDF 1 4 MB PDF 1 4 MB Memento vom 4 Marz 2016 im Internet Archive Dieser Artikel ist als Audiodatei verfugbar source source Speichern Informationen 4 55 min 2 8 MB Text der gesprochenen Version 22 Oktober 2011 Mehr Informationen zur gesprochenen Wikipedia SI EinheitenSI Basiseinheiten Sekunde Meter Kilogramm Ampere Kelvin Mol CandelaAbgeleitete SI Einheiten mit besonderem Namen Radiant Steradiant Hertz Newton Pascal Joule Watt Coulomb Volt Farad Ohm Siemens Weber Tesla Henry Grad Celsius Lumen Lux Becquerel Gray Sievert KatalZum Gebrauch mit dem SI zugelassene Einheiten Minute Stunde Tag Astronomische Einheit Winkelgrad Winkelminute Winkelsekunde Hektar Liter Tonne Atomare Masseneinheit Elektronenvolt Neper Bel Dezibel Normdaten Sachbegriff GND 1143042131 OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Ampere amp oldid 214318442, wikipedia, wiki, deutsches

deutschland

buch, bücher, bibliothek

artikel

lesen, herunterladen

kostenlos

kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele