Einheit "A" - Ampere verständlich erklärt

Die elektrische Stromstärke und ihre Einheit Ampere

Temperaturen werden in Grad gemessen, Längen in Metern und Zeiten in Sekunden. Dementsprechend wird die elektrische Stromstärke in der Einheit "Ampere" gemessen. Aber was ist das genau?

• Genauso wie bei einer Tankuhr pro Sekunde soundso viel Liter Benzin geliefert werden, fließen beim elektrischen Strom große Mengen Ladungsträger (die Elektronen) pro Zeit durch ein Kabel oder einen anderen elektrischen Leiter.
• Dementsprechend versteht man in der Physik unter der Stromstärke die Menge an Ladung (letztendlich also die Anzahl an Elektronen), die pro Zeit durch einen Leiter fließt.
• Dem französischen Physiker André Marie Ampère zu Ehren (so ist es ja oft, auch bei der Krafteinheit Newton) wird die Einheit, also die Maßzahl, des Stroms mit Ampere bezeichnet. Ampère beschäftigte sich Anfang des 19. Jahrhunderts ausführlich mit den Wirkungen des Stroms, viele Gesetze gründen auf seinen Experimenten und Überlegungen.
• Das Einheitenzeichen, also die Abkürzung, die gewählt wird, wenn man Zahlen nennt, ist das große "A". So kann beispielsweise ein Strom von 2 A (sprich: 2 Ampere) fließen. 


Berechnung von Ampere - so ermitteln Sie die Stromstärke aus der Ladung

Wie funktioniert eigentlich die Berechnung der Stromstärke in Ampere aus der (fließenden) Ladung? …

• Bei der Einheit "Amper" handelt es sich um eine sogenannte SI-Basiseinheit. Auch das Meter, das Kilogramm und die Sekunde sind derartige Basiseinheiten, alle anderen Einheiten fußen auf deren Definition. SI steht übrigens für das Internationale Einheitensystem.
• Um eine solche Einheit definieren zu können, muss eine Messvorschrift ausgearbeitet werden, nach der (theoretisch) in jedem Labor auf der Welt ein Strom von 1 Ampere erzeugt werden kann.
• Beim Ampere ist diese Definition für Laien jedoch wenig anschaulich: Sie müssten dafür nämlich im Vakuum (da fängt das Problem schon an) zwei geradlinige, unendlich lange (!) Stromleiter parallel in einem Abstand von 1 Meter aufstellen. Durch diese beiden Leiter fließt genau dann ein Strom von 1 Ampere Stärke, wenn sich die Leiter mit einer Kraft von 0,2 millionstel Newton pro laufendem Meter anziehen. Das klingt kompliziert - und ist es auch.
• Aber entsprechend dieser Vorschrift sind hochgenaue Strommessgeräte, auch Amperemeter genannt, geeicht.

Gängige Stromstärken - einige anschauliche Beispiele

Für die Einheiten Sekunden, Meter und auch Kilogramm haben die meisten ein ganz gutes Gefühl entwickelt. Bei der Stromeinheit "Ampere" fällt dies jedoch schwer, denn Strom kann man weder sehen, noch hören oder gar heben. Man kann lediglich seine Wirkungen (Stromtod!, aber auch Magnetfelder) beobachten. Daher sollen einige Beispiele aus Alltag und Umwelt die Einheit "Ampere" anschaulicher machen:

• Eine elektrische Armbanduhr, die mit einer Batterie versorgt wird, verbraucht nur wenig Strom. Die Werte liegen um 1 µA (sprich Mikroampere = 1 millionstel Ampere).
• Durch eine Haushaltsglühlampe fließen (je nach Wattzahl) 0,07 - 0,7 A.
• Bei einem Bügeleisen haben Sie es schon mit größeren Strömen zu tun, nämlich 2-5 A. Gerade hier müssen Sie also auf blank gescheuerte oder offene Kabel achten.
• Überlandleitungen führen Ströme bis zu 1000 A.
• Bei einem Blitz erfolgt die Entladung der Wolke mit einem Strom, der bis zu 100 000 A betragen kann und die Luft im Blitzkanal stark erhitzt - Folge ist die bekannte Leuchterscheinung.
• Jedoch die Frage nach der tödlichen Stromstärke ist nur schwer zu beantworten, denn der Wert ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich. So haben einige (wenige) den elektrischen Stuhl oder direkte Blitzeinschläge in den Körper überlebt, für andere (insbesondere Kinder) sind schon Stromstärken in der Größenordnung von 50 mA (mA = 1/1000 A) tödlich, besonders, wenn die Ströme über das Herz führen. Dabei spielt natürlich auch die Art des Stroms (Wechsel- oder Gleichstrom) und der Weg des Stroms durch den Körper eine Rolle.