Durch den Buchstaben A läuft ein Kupferdraht in durchsichtiger Isolierung. Darin treiben langsam blaue Elektronen. In der Mitte steht ein Zähler: Bei jedem Elektron, das den Querschnitt passiert, blitzt er auf. Um den Draht laufen gestrichelte Ringe des Magnetfelds. Rechts dreht sich eine Kompassnadel quer zum Draht und kommt zur Ruhe. Die Anzeige zeigt 6,24·10¹⁸ Elektronen pro Sekunde — das ist ein Ampere.
Einheitenblatt
SI-BasiseinheitStand 2026-10Ampere A
SI-Basiseinheit · Größe: elektrische Stromstärke
Ein Ampere ist einfach das Zählen von Elektronen
Wenn man einen Wasserkocher einschaltet, fließt durch die Leitung ein Strom von etwa 10 A. Jede Sekunde passieren 62 Milliarden Milliarden Elektronen den Querschnitt des Drahts. Einzeln sehen kann man sie nicht, aber zählen: Jedes Elektron trägt dieselbe Ladung.
Seit 2019 ist das Ampere über die Elementarladung e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C definiert. Ein Ampere ist der Strom, bei dem pro Sekunde eine Ladung von 1/e Elementarladungen fließt, also etwa 6,24·10¹⁸ Elektronen. Davor wurde das Ampere über die Kraft festgelegt, mit der sich zwei stromdurchflossene Leiter anziehen.
Erstaunlich ist, wie langsam die Elektronen selbst wandern. In einem Kupferdraht mit 1,5 mm² Querschnitt verschieben sie sich bei 10 A nur um etwa einen halben Millimeter pro Sekunde. Der Strom setzt trotzdem sofort ein: Die Elektronen stehen schon im ganzen Draht und beginnen fast gleichzeitig zu wandern.
Das Zeichen des Ampere ist ein großes A: Die Einheit ist nach André-Marie Ampère benannt. Der Name der Einheit wird klein geschrieben: „Ampere“. Die Stromstärke wird mit großem I bezeichnet. Kleines a ist das Jahr, Å das Ångström.
Strom und Ladung. Das Ampere sagt, wie viel Ladung pro Sekunde fließt, das Coulomb ist die Ladung selbst, die Amperestunde die Ladung im Akku. Und die Geschwindigkeit des Stroms gegenüber der der Elektronen: Ein Signal läuft fast mit Lichtgeschwindigkeit durch den Draht, die Elektronen selbst kriechen mit Bruchteilen eines Millimeters pro Sekunde.
01 · Definition
Ladung · Drift · FeldDie Stromstärke ist die Ladung, die pro Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters fließt. Im Metall tragen Elektronen die Ladung. Passieren N Elektronen den Querschnitt in einer Sekunde, ist der Strom N·e.
Elektronen im Metall flitzen mit rund tausend Kilometern pro Sekunde in alle Richtungen. Liegt am Draht eine Spannung an, überlagert sich dieser ungeordneten Bewegung eine langsame gemeinsame Verschiebung — die Drift. Ihre Geschwindigkeit hängt vom Strom, vom Querschnitt des Drahts und von der Zahl freier Elektronen pro Kubikmeter Metall ab.
Ein Strom erzeugt um sich herum immer ein Magnetfeld. Das Feld nimmt mit dem Abstand vom Draht ab, und seine Feldlinien sind Ringe um ihn. Über die Stärke dieses Felds wurde das Ampere von 1948 bis 2019 definiert.
Wie viele Elektronen ein Ampere hat
Oben ein Kupferdraht, daneben ein Kompass. Mit dem Regler stellen Sie den Strom von einem Pikoampere bis zu tausend Ampere und den Querschnitt des Drahts ein. Die Elektronen im Draht sind verlangsamt dargestellt: Ihre Geschwindigkeit auf dem Bildschirm ist proportional zur echten Driftgeschwindigkeit. Der Zähler zählt die Elektronen, die den Querschnitt passieren. Die Kompassnadel 5 cm vom Draht schlägt umso stärker aus, je größer der Strom ist. Blau zeigt Elektronen, Bernstein Kupfer und Erwärmung, Karmesin das Magnetfeld. Unten gibt es drei Ansichten. „Drift“ ist die Elektronengeschwindigkeit bei verschiedenen Querschnitten. „Feld“ ist die Flussdichte um den Draht nach Abstand. „Pumpe“ ist eine Einzelelektronenpumpe, bei der der Strom über eine Frequenz eingestellt wird: I = e·f.
Die Elektronen sind schon im Draht
Stellen Sie sich ein Rohr vor, randvoll mit Kugeln. Schiebt man an einem Ende eine Kugel hinein, fällt am anderen sofort eine heraus, obwohl sich jede nur ein wenig bewegt hat. Genauso beim Strom: Das elektrische Feld breitet sich fast mit Lichtgeschwindigkeit im Draht aus, und alle Elektronen setzen sich gleichzeitig in Bewegung. Die Lampe leuchtet sofort auf, ein Elektron aber, das am Schalter in den Draht eingetreten ist, erreicht die Lampe erst nach mehreren Stunden.
02 · Umrechnung
Einheiten · Elektronen · AkkuladungVon Ampere zu Elektronen und Amperestunden
Geben Sie einen Strom ein. Der erste Reiter rechnet ihn in Milliampere, Kiloampere und Elektronen pro Sekunde um. Der zweite zeigt, wie viel Ladung in einer Minute, einer Stunde und einem Tag fließt. Der dritte zeigt, wie lange dieser Strom gängige Akkus entladen würde.
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Der Strom in einem einzelnen Ionenkanal einer Zelle beträgt einige Pikoampere, in einem Blitz Zehntausende Ampere. Dazwischen liegen fünfzehn Größenordnungen, und alles ist die Zahl der Elektronen oder Ionen pro Sekunde mal dieselbe Ladung e.
04 · Messgeräte
Galvanometer · Stromzange · Shunt · PumpeStrom erkennt man an seiner Wirkung
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05 · Schreibregeln
großes A · Amperestunde getrenntStrom in Ampere, Ladung in Coulomb
Das Ampere schreibt man als großes A mit Leerzeichen nach der Zahl. Vorsätze stehen davor: mA, µA, kA. Die Ladung eines Akkus schreibt man in Amperestunden A·h, nicht in Ampere.
Kleines a ist das Jahr: „ma“ liest sich als „Millijahr“. Die Amperestunde enthält die Zeit schon, „pro Stunde“ ist überflüssig. Der Vorsatz Kilo ist ein kleines k, großes K ist das Kelvin. Der Buchstabe u statt µ ist nur zulässig, wo kein Griechisch verfügbar ist. Der Name der Einheit wird klein geschrieben, obwohl ihr Zeichen groß ist.
06 · Benachbarte Einheiten
Elektrizität07 · Historischer Teil
Archiv · von Ørsteds Nadel bis zur ElementarladungWie das Ampere von der Kraft zum Zählen kam
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Das alte Ampere ließ sich nicht bauen
Von 1948 bis 2019 war das Ampere der Strom, bei dem sich zwei unendlich lange, unendlich dünne Leiter im Abstand von einem Meter mit einer Kraft von 2·10⁻⁷ N je Meter Länge anziehen. Die Definition ist schön, aber bauen lässt sie sich nicht: Unendliche Leiter gibt es nicht.
In der Praxis gewann man das Ampere über das ohmsche Gesetz aus Volt und Ohm. Volt und Ohm wurden seit 1990 mit dem Josephson- und dem Quanten-Hall-Effekt dargestellt, in denen die Elementarladung vorkommt. Das Ampere hing also schon an e, nur indirekt.
Die neue Definition hat das direkt gemacht. Rechts eine Einzelelektronenpumpe: Bei jedem Takt befördert sie genau ein Elektron. Der Pumpenstrom ist die Taktfrequenz mal e. Noch liefern solche Pumpen Ströme im Nanoamperebereich, aber gezählt wird buchstäblich Elektron für Elektron.
Größenkatalog
Elektrizität · 12 Einheitenblätter
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