Ampere – Einheit des elektrischen Stroms

Elektrischer Strom ist der Fluss elektrischer Ladung durch ein Material. Es handelt sich um die Rate, mit der elektrische Ladung an einem Punkt in einem Schaltkreis vorbeifließt. Der Fluss elektrischer Ladung wird typischerweise von Elektronen getragen, die negativ geladene Teilchen sind. Die SI-Einheit für Strom ist das Coulomb pro Sekunde oder das Ampere (A), eine SI-Basiseinheit:

1 Ampere = 1A = 1 Coulomb pro Sekunde = 1 C/s.

Das Ampere (A) ist definiert als die Rate, mit der elektrische Ladung pro Zeiteinheit durch eine Oberfläche fließt. Ein Ampere entspricht einem Fluss von einem Coulomb elektrischer Ladung pro Sekunde. Das Ampere ist eine der sieben Basiseinheiten im Internationalen Einheitensystem (SI) und wird zur Messung des elektrischen Stroms in allen praktischen Anwendungen verwendet. Es ist benannt nach dem französischen Physiker André-Marie Ampère, einem der Begründer der Erforschung des Elektromagnetismus.

Beispiele für elektrische Ströme in Ampere

Hier sind zehn Beispiele für elektrische Ströme in Ampere, sortiert von kleinsten zu größten:

Der Strom, der benötigt wird, um eine LED (Light Emitting Diode) zum Leuchten zu bringen, liegt typischerweise zwischen 10-20 Milliampere (mA).
Der Ladestrom eines kleinen USB-betriebenen Geräts, wie z.B. eines Smartphones, liegt typischerweise bei rund 1 Ampere (A).
Der Strom, der durch eine Haushalts-Glühbirne fließt, wenn sie eingeschaltet ist, liegt typischerweise zwischen 0,1 und 1 A.
Der Strom, der durch ein typisches Laptop-Ladegerät fließt, liegt bei etwa 2-3 A.
Der Strom, der benötigt wird, um einen Auto-Motor zu starten, liegt typischerweise bei etwa 50-100 A.
Der Strom, der durch einen Haushaltsherd fließt, wenn alle seine Heizelemente eingeschaltet sind, kann zwischen 20 und 50 A liegen.
Der Strom, der durch einen Hochgeschwindigkeitszug fließt, kann zwischen 1.000 und 3.000 A liegen.
Der Strom, der durch eine typische Elektroauto-Ladestation fließt, kann je nach Ladegeschwindigkeit zwischen 20 und 400 A liegen.
Der Strom, der benötigt wird, um einen kleinen Elektromotor zu betreiben, wie sie in Elektrowerkzeugen oder Haushaltsgeräten verwendet werden, kann von einigen Amperen bis zu mehreren hundert Amperen reichen.
Der Strom, der durch eine typische industrielle Schweißmaschine fließt, kann zwischen 50 und 500 A liegen.

Elektrischer Strom und hydraulische Analogie

Die hydraulische Analogie, oder die Elektro-Fluid-Analogie, ist eine weit verbreitete Analogie zwischen Hydraulik und Elektrizität, die ein nützliches Werkzeug für die Lehre ist und für diejenigen, die Schwierigkeiten haben zu verstehen, wie Schaltungen funktionieren. Sie kann auch auf Wärmeübertragungsprobleme angewendet werden:

Strom entspricht einer hydraulischen Volumenflussrate; das heißt, der volumetrischen Menge fließenden Wassers über die Zeit. Normalerweise gemessen in Amperen. Je weiter das Rohr ist, desto mehr Wasser wird hindurchfließen. Es wird in Ampere (I oder A) gemessen. Widerstand ist wie Rohrdurchmesser oder Hindernisse im Schlauch, die den Wasserfluss verlangsamen. Er wird in Ohm (Ω) gemessen. In der Hydraulik wird der Widerstand mit dem Druckverlustkoeffizienten in Verbindung gebracht.