Ampere
SI-Basiseinheit · Größe: elektrische Stromstärke
01 · Definition
Siebzig Jahre lang wurde das Ampere über die Kraft definiert, mit der sich zwei Drähte anziehen. 2019 wurde es auf das Elektron umgestellt: die Elementarladung wurde exakt festgelegt, und der Strom wurde zum Zählen von Ladungen pro Sekunde.
Ein Ampere ist ein Ladungsfluss von einem Coulomb pro Sekunde — also 6,241 509 074·10¹⁸ Elementarladungen, die jede Sekunde den Querschnitt eines Leiters passieren. Die Definition ruht auf zwei exakten Konstanten: der Elektronenladung e und der Cäsium-Sekunde. Keine Mechanik, keine Kräfte — reines Zählen.
Vor 2019 hieß Ampere der Strom, bei dem sich zwei unendliche Drähte im Abstand von einem Meter mit der Kraft 2·10⁻⁷ Newton je Meter Länge anziehen. Die Definition war elegant, aber im Labor nicht messbar: reale Drähte sind weder unendlich noch unendlich dünn.
02 · Umrechnung
Geben Sie einen Strom ein — der Pass rechnet ihn um
Das Ampere hat eine saubere dezimale Präfix-Familie — vom Picoampere im Chip bis zu den Megaampere-Schienen einer Aluminiumhütte. Die historischen Einheiten sind CGS-Relikte: das Abampere ist genau zehn Ampere, das Statampere ist um einen von der Lichtgeschwindigkeit gesetzten Faktor kleiner.
Als potenziell tödlich gilt ein Strom ab 30 mA durch den Körper — zwei Größenordnungen weniger, als eine Glühbirne zieht. Gefährlich ist der Strom, nicht die Spannung: die Spannung treibt ihn nur hindurch.
| Einheit | Name | Wert | Wo sie vorkommt |
|---|---|---|---|
| pA | Picoampere | 2·10¹² | Gate-Leckströme im Chip, Elektrometrie |
| nA | Nanoampere | 2·10⁹ | OPV-Eingangsströme, Laborelektrometrie |
| µA | Mikroampere | 2 000 000 | Sensoren, Uhren, Ruheströme von Chips |
| mA | Milliampere | 2000 | LEDs, Ladegeräte, die 30-mA-Gefahrenschwelle |
| A | Ampere | 2 | die Basisschreibweise des Stroms im SI |
| kA | Kiloampere | 0,002 | Schweißen, Anlasser, Blitzentladungen |
| MA | Megaampere | 2·10⁻⁶ | Aluminium-Elektrolyse, Impulsanlagen |
SI-Präfixe sind dezimal: 1 kA = 10³ A, 1 mA = 10⁻³ A — ohne Ausnahmen
03 · Größenordnungen
vom Transistorleck bis zum BlitzbogenEin Ampere: Handy-Ladung, LED-Streifen
04 · Messgeräte
Womit man Ampere misst
Der Strom läuft durch einen kalibrierten Widerstand, gemessen wird der Spannungsabfall. Einfach und genau, aber der Stromkreis muss aufgetrennt werden.
Ein Stromwandler oder Hall-Sensor umschließt den Draht, ohne ihn zu berühren. Der Kreis bleibt unter Last — so misst man in Verteilerkästen und Werkhallen.
Eine flexible Wicklung um die Schiene: sie misst Impulsströme bis zu Hunderten Kiloampere — Entladungen, Schweißen, Kurzschlüsse.
Das Quantennormal: es lässt pro Taktzyklus genau ein Elektron passieren. Eine direkte Realisierung der neuen Ampere-Definition.
05 · Schreibregeln
Das Symbol ist groß: A, denn es ist ein Familienname
Die Einheit ist nach Ampère benannt, daher ist das Symbol ein großes lateinisches A ohne Punkt, während der Einheitenname klein geschrieben wird: «Ampere». Kyrillisches «а» und das «Amp» der Schreibmaschinenzeit gehören nicht in Protokolle.
06 · Nachbareinheiten
Das Ampere ist das Tor zur elektrischen Familie: das Coulomb entsteht durch Multiplikation mit der Sekunde, Volt und Ohm sind über das Ohmsche Gesetz mit ihm verbunden. Acht benannte SI-Einheiten tragen das Ampere in ihrer Definition.
Die Akkukapazität in mA·h ist eine Ladung: 2500 mA·h bedeuten 2,5 Amperestunden, also 9000 Coulomb.
07 · Historische Abteilung
Die Ampere vor dem Ampere
Die elektromagnetische CGS-Einheit: genau zehn heutige Ampere. Geboren aus der Definition über die Kraft zwischen Drähten.
Die elektrostatische Einheit desselben Systems, um den Faktor 3·10¹⁰ kleiner: der Unterschied ist genau die Lichtgeschwindigkeit.
Der Strom, der 1,118 mg Silber pro Sekunde abscheidet. Ein chemisches Normal — das Silbervoltameter: leicht zu reproduzieren, doch die Genauigkeit hing an der Reinheit des Salzes.
Die magnetomotorische Kraft des CGS-Systems — «Amperewindungen» auf die alte Art. 1 Gb = 10/4π Amperewindungen.
2019 hörte das Ampere auf, eine mechanische Einheit zu sein
Die alte Definition über die Kraft zwischen Leitern machte die magnetische Konstante µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m per Definition exakt — und band die Elektrizität an Kilogramm und Meter. Das neue Ampere hängt nur von der Elektronenladung und der Sekunde ab: µ₀ wurde zur Messgröße, und die Stromnormale wanderten zu Quanteneffekten — dem Josephson-Volt und dem Von-Klitzing-Ohm.
Katalog · Das Internationale Einheitensystem
Ein Pass für jede Größe
Sieben Basiseinheiten, zweiundzwanzig abgeleitete mit eigenen Namen und ein Archiv außer Gebrauch geratener Systeme. Jede ist ein eigenes Blatt: Definition, Dimension, Umrechnung, Messgeräte, Schreibregeln. In 36 Sprachen.
Basiseinheiten
den Pass des Ampere öffnenAbgeleitete mit eigenem Namen
in Terrakotta — jene, deren Definition das Ampere enthältHistorische Systeme
Archiv der NotationenSprache des Passes
36 Sprachen. Das Symbol A und die Formeln werden nicht übersetzt — sie sind in allen Sprachversionen identisch; übersetzt werden die Beschreibung, die Beispiele und die Schreibregeln der jeweiligen Schrift.