imported>Joachim Stiller |
imported>Odyssee |
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| {{Infobox Physikalische Einheit
| | #WEITERLEITUNG [[Magnetismus]] |
| | Name = Ampere
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| | Einheitenzeichen = <math>\mathrm{A}</math>
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| | PhysGröße = [[Stromstärke]], [[Durchflutung|magnetische Durchflutung]]
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| | Formelzeichen = <math>I</math>
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| | Dimension = <math>\mathsf{I}</math>
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| | System = SIB
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| | SI = [[Internationales Einheitensystem#SI-Basiseinheiten|Basiseinheit]]
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| | CGS =
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| | BenanntNach = [[André-Marie Ampère]]
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| | SieheAuch =
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| Das '''Ampere''' [{{IPA|amˈpɛɐ̯}}] mit [[Einheitenzeichen]] A, benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker [[André-Marie Ampère]], ist die [[Internationales Einheitensystem|SI]]-[[Basiseinheit]] der [[Elektrische Stromstärke|elektrischen Stromstärke]] und zugleich SI-Einheit der [[Basisgröße#abgeleitete Größe|abgeleiteten Größe]] „[[Durchflutung|magnetische Durchflutung]]“.
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| Obwohl man den Nachnamen des Namensgebers mit ''[[accent grave]]'' schreibt („Ampère“), wird die SI-Einheit im deutschen und englischen Sprachraum üblicherweise ''ohne'' Akzent geschrieben, also „Ampere“.
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| == Definition ==
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| [[Datei:Ampere coulomb.svg|mini|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.]]
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| {{Siehe auch|Internationales Einheitensystem#Definition der SI-Einheiten}}
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| Ein Ampere entspricht einem [[Fluss (Physik)|Fluss]] von 1 [[Coulomb]] (C) pro [[Sekunde]] durch den Leiterquerschnitt:
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| :<math>1 \,\mathrm A = 1 \frac {\mathrm C}{\mathrm s} = 1 \,\mathrm C \cdot \mathrm s^{-1}</math>
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| Das Coulomb ist im [[Internationales Einheitensystem#Neudefinition2019|Internationalen Einheitensystem]] über die festgelegte [[Elementarladung]] <math display="inline">e = 1{,}602\,176\,634 \cdot 10^{-19} \text{As}</math> definiert. Ein Ampere entspricht daher genau einem Strom von <math display="inline">1/1{,}602\,176\,634 \cdot 10^{-19}</math> Elementarladungen pro Sekunde,<ref name="PTB-SIneu" /> bei einem Fluss von Elektronen sind dies ca. 6,2 · 10<sup>18</sup> (6,2 [[Trillion]]en) [[Elektron]]en pro Sekunde.
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| Ein Fluss von 1 A über eine Spannung von 1 [[Volt]] (V) bedeutet eine Leistung von 1 [[Watt (Einheit)|Watt]] (W).
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| :<math>1 \, \mathrm A = 1 \,\frac {\mathrm W}{ \mathrm V} = 1 \,\mathrm W \cdot \mathrm V^{-1}</math>
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| == Historisches ==
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| Bevor das Ampere als internationale Einheit der Stromstärke festgelegt wurde, gab es eine Reihe von unterschiedlichen Einheiten und Definitionen. In Deutschland und einigen anderen Ländern war die „[[Wilhelm Eduard Weber|Webersche]] Einheit“ der Stromstärke in Gebrauch, dabei war 1 Weber-Einheit = 0,1 Ampere. 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.<ref>J. G. Crowther: ''British Scientists of the Nineteenth Century'', Routledge & Kegan Paul, London, 2009, S. 246.</ref> Später wurde ebenfalls eine „Weber-Einheit“ für die Stromstärke eingeführt, die aber einen zehnmal so hohen Wert hatte wie die in Deutschland gebräuchliche. Noch verwickelter wurde es dadurch, dass der Name Weber auch für die Einheit der [[Elektrische Ladung|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 [[Elektrische Kapazität|elektrischen Kapazität]] benannt wurde.<ref>Wilhelm Jaeger: ''Die Entstehung der internationalen Maße der Elektrotechnik'', Julius Springer Verlag, Berlin 1932, S. 8–9.</ref>
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| === Stromstärke als Basiseinheit ===
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| {{Siehe auch|Elektromagnetische Maßeinheiten}}
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| Würde man die Stromstärke mit einer [[Basisgröße|abgeleiteten Einheit]] messen, wie das etwa beim [[CGS-Einheitensystem#Elektromagnetische Einheiten in verschiedenen CGS-Systemen|CGS-Einheitensystem]] geschieht, so ließen sich die elektrischen Größen durch die Basiseinheiten nur mit nicht ganzzahligen Exponenten ausdrücken. Um das zu vermeiden, wurde schon 1939 die Einheit der Stromstärke als weitere [[Basiseinheit]] vorgeschlagen.
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| === Definition 1898 ===
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| 1898 wurde 1 Ampere im „Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten“<ref>[[s:Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten|Gesetz auf WikiSource]].</ref> des [[Deutsches Kaiserreich|Deutschen Kaiserreichs]] als die Stärke desjenigen Stromes definiert, der aus einer wässrigen [[Silbernitrat]]-[[Lösung (Chemie)|Lösung]] mittels [[Elektrolyse]] in einer Sekunde 1,118 [[Gramm|mg]] [[Silber]] abscheidet. Das so definierte Ampere ist später als '''internationales Ampere''' bezeichnet worden; das mit den restlichen Basiseinheiten kompatible dagegen als '''absolutes Ampere'''.<ref>{{Literatur |Autor=Ernst Schmidt |Titel=Stand unserer Kenntnis der grundlegenden Einheiten und Konstanten der Physik und Technik |Sammelwerk=Naturwissenschaften |Band=34 |Nummer=3 |Datum=1947 |Seiten=93 |DOI=10.1007/BF00663124}}</ref>
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| === Definition 1948 ===
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| [[Datei:Ampere-def.svg|mini|Veranschaulichung der Ampere-Definition von 1948. Die blau eingezeichneten Kräfte haben jeweils den Betrag 2·10<sup>−7</sup> N.]]
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| 1948 wurde das Ampere wie folgt über die [[Lorentzkraft]] zweier Leiter aufeinander definiert:
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| : 1 A ist die Stärke des zeitlich konstanten [[Elektrischer Strom|elektrischen Stromes]], der im [[Vakuum]] zwischen zwei [[Parallel (Geometrie)|parallelen]], unendlich langen, geraden Leitern mit vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt und dem Abstand von 1 m zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 · 10<sup>−7</sup> [[Newton (Einheit)|Newton]] pro [[Meter]] Leiterlänge hervorrufen würde.<ref>{{Literatur |Titel=Das Internationale Einheitensystem (SI) |TitelErg=Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“ |Sammelwerk=PTB-Mitteilungen |Band=117 |Nummer=2 |Datum=2007 |Seiten=156 |Übersetzer=Cecile Charvieux |Online=https://www.hs-heilbronn.de/1019415/PTB-SI-Einheiten-2007.pdf |Format=PDF |KBytes=1400}} {{Webarchiv |url=https://www.hs-heilbronn.de/1019415/PTB-SI-Einheiten-2007.pdf |text=PDF; 1,4 MB |wayback=20160304115526 |archiv-bot=}}.</ref>
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| Mit dieser Definition wurde zugleich der Wert der [[Magnetische Feldkonstante|magnetischen Feldkonstante]] μ<sub>0</sub> festgelegt.
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| === Definition seit 2019 ===
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| 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 [[Internationales Einheitensystem#Neudefinition2019|Neudefinition des Internationalen Einheitensystems]] basiert das Ampere auf der [[Elementarladung]], der ein fester Zahlenwert zugewiesen wurde.<ref name="PTB-SIneu" /><ref name="si18">{{Internetquelle |url=https://www.bipm.org/utils/common/pdf/CGPM-2018/26th-CGPM-Resolutions.pdf |titel=26th CGPM (2018) - Resolutions adopted / Résolutions adoptées |titelerg=Versailles 13–16 novembre 2018 |werk=bipm.org |hrsg=Bureau International des Poids et Mesures |datum=2018-11-19 |seiten=2–5 |abruf=2019-05-06 |format=PDF; 1,2 MB |sprache=en fr}}</ref> Seitdem hängt die Definition des Amperes nur mehr von der Definition der [[Sekunde]] ab, nicht mehr jedoch vom [[Meter]] und vom [[Kilogramm]]. Die Neudefinition wurde vorgenommen, da diese leichter zu realisieren ist.
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| Die [[magnetische Feldkonstante]] μ<sub>0</sub> ist seitdem eine mit einer Messunsicherheit behaftete Messgröße, die experimentell bestimmt werden muss.<ref name="si18" />
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| == Weblinks ==
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| {{Wiktionary}}
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| {{Wikisource|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten. Vom 1. Juni 1898 (Deutsches Reich)|suffix=-}}
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| * {{Internetquelle |url=https://www.bipm.org/metrology/electricity-magnetism/units.html |titel=Electricity and Magnetism: Units for electrical quantities |hrsg=BIPM |abruf=2019-08-02 |sprache=en}} Wortlaut der Definition des Ampere.
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| * [http://www.ptb.de/cms/index.php?id=15016 Ampere: Einzelelektronentunneln (SET).] Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Forschung zum neuen SI.
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| == Einzelnachweise ==
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| <references>
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| <ref name="PTB-SIneu">
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| {{Internetquelle |url=http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/forschung_entwicklung/countdown_new_si/Lesezeichen_zum_neuen_SI.pdf |titel=Neue Definitionen im Internationalen Einheitensystem (SI) |hrsg=PTB |abruf=2019-10-30 |format=PDF; 1,3 MB |sprache=de}}
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| </ref>
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| </references>
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| {{NaviBlock
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| |Navigationsleiste SI-Einheiten
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| }}
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| {{Normdaten|TYP=s|GND=1143042131}}
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| [[Kategorie:Elektromagnetische Einheit]]
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| [[Kategorie:SI-Basiseinheit]]
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| [[Kategorie:SI-Einheit]] | |
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