Quelltext der Seite Ampere

{{Begriffsklärungshinweis}}
{{Infobox Physikalische Einheit
| Name             = Ampere
| Einheitenzeichen = <math>\mathrm{A}</math>
| PhysGröße        = [[Stromstärke]], [[Durchflutung|magnetische Durchflutung]]
| Formelzeichen    = <math>I</math>
| Dimension        = <math>\mathsf{I}</math>
| System           = SIB
| SI               = <math>1\,\mathrm A = 1 \frac\mathrm C \mathrm s</math>
| CGS              = 
| BenanntNach      = [[André-Marie Ampère]]
| SieheAuch        = 
}}
Das '''Ampere''' [{{IPA|amˈpɛɐ̯}}] mit [[Einheitenzeichen]]&nbsp;A, benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker [[André-Marie Ampère]], ist die [[Internationales Einheitensystem|SI-Einheit]] der [[Elektrische Stromstärke|elektrischen Stromstärke]] und der [[Magnetische Spannung|magnetischen Durchflutung]].

Obwohl man den Nachnamen des Namensgebers Ampère mit [[Gravis (Typografie)|Gravis]] schreibt, wird die SI-Einheit im deutschen und englischen Sprachraum ohne Akzent geschrieben, also „Ampere“.

== Definition ==
[[Datei:Ampere coulomb.svg|mini|Die blauen Kreise stellen Elektronen dar, die durch die Querschnitts&shy;fläche des Leiters fließen. Ein Ampere ent&shy;spricht einem [[Coulomb]], das in einer Sekunde durch den Leiter&shy;querschnitt fließt.]]
{{Siehe auch|Internationales Einheitensystem#Definition der SI-Einheiten}}

Ein Ampere entspricht einem [[Strom (Physik)|Strom]] von 1&nbsp;[[Coulomb]] (C) pro [[Sekunde]] durch den Leiterquerschnitt:

:<math>1 \,\mathrm A = 1 \frac {\mathrm C}{\mathrm s} = 1 \,\mathrm C \cdot \mathrm s^{-1}</math>

Das Coulomb ist im [[Internationales Einheitensystem#Neudefinition2019|Internationalen Einheitensystem]] über die [[Elementarladung]] <math display="inline">e = 1{,}602\,176\,634 \cdot 10^{-19} \text{As}</math> definiert.<ref name="CGPM-26-1" /> 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&#8239;·&#8239;10<sup>18</sup> (6,2&nbsp;[[Trillion]]en) [[Elektron]]en pro Sekunde.

Ein Fluss von 1&nbsp;A über eine Spannung von 1&nbsp;[[Volt]] (V) bedeutet eine Leistung von 1&nbsp;[[Watt (Einheit)|Watt]] (W).

:<math>1 \, \mathrm A = 1 \,\frac {\mathrm W}{ \mathrm V} = 1 \,\mathrm W \cdot \mathrm V^{-1}</math>

== Historisches ==

=== Definition 1881 ===

Auf dem ersten [[Internationaler Elektrizitätskongress|internationalen Elektrizitätskongress]] 1881 wurde die Definition von „praktischen“ Einheiten beschlossen: ''Ohm'' für den elektrischen Widerstand, ''Volt'' für die elektrische Spannung und ''Ampere'' für den elektrischen Strom. Das Ampere wurde als 0,1 [[Elektromagnetisches Einheitensystem|elektromagnetische CGS-Einheiten]] festgelegt.<ref name="cie1881" />

Zuvor hatte es eine Reihe von unterschiedlichen Einheiten und Definitionen gegeben. In Deutschland und einigen anderen Ländern war die „[[Wilhelm Eduard Weber|Webersche]] Einheit“ der Stromstärke in Gebrauch, die 0,1&nbsp;Ampere entsprach.<ref name="cie1881-44" /> 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.&nbsp;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 (also dem heutigen Ampere entsprach). 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 name="Jaeger" />

Für die Realisierung von Ohm, Volt und Ampere wurden in der Folge unterschiedliche [[Normal]]e entwickelt.

=== Definition 1898 ===
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&nbsp;[[Gramm|mg]] [[Silber]] abscheidet. Das so definierte Ampere – das auch in den meisten anderen Industriestaaten galt – ist später als '''internationales Ampere''' bezeichnet worden; das mit den restlichen Basiseinheiten kompatible (Definition von 1881) dagegen als '''absolutes Ampere'''.<ref name="Schmidt" />

=== Definition 1948 ===
[[Datei:Ampere-def.svg|mini|Veranschaulichung der Ampere-Definition von 1948. Die blau ein&shy;ge&shy;zeich&shy;ne&shy;ten Kräfte haben jeweils den Betrag {{nowrap|1=2·10<sup>−7</sup> N}} pro Meter Leiterlänge.]]

1933 beschloss die 8. [[Generalkonferenz für Maß und Gewicht]] (CGPM), dass langfristig nur die „absoluten“ elektromagnetischen Einheiten verwendet werden sollten. Die folgenden Jahre sollten dazu genutzt werden, die die Umrechnung von „internationalen“ und „absoluten“ Einheiten möglichst genau zu ermitteln.<ref name="CGPM-8-10" /> Die endgültige Abkehr von den „internationalen“ Einheiten und alleinige Akzeptanz der „absoluten“ Einheiten erfolgte, kriegsbedingt verzögert, 1948 durch die 9.&nbsp;CGPM.<ref name="CGPM-9-cr" /> Damit war das Ampere eindeutig wie folgt über die [[Lorentzkraft]] zweier Leiter aufeinander definiert:
: 1&nbsp;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&nbsp;m zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2&#8239;·&#8239;10<sup>−7</sup> [[Newton (Einheit)|Newton]] pro [[Meter]] Leiterlänge hervorrufen würde.<ref name="SI8-de" />

Mit dieser Definition wurde zugleich der Wert der [[Magnetische Feldkonstante|magnetischen Feldkonstante]] μ<sub>0</sub> festgelegt.

=== Stromstärke als vierte Basiseinheit ===

Im 19. Jahrhundert waren die elektromagnetischen Größen in einem System mit drei [[Basisgröße]]n „Länge“, „Masse“ und „Zeit“ definiert worden. In solch einem System treten aber zwangsläufig Dimensionen mit halbzahligen Exponenten auf, wie es etwa in den verschiedenen Varianten des [[CGS-Einheitensystem#CGS-Einheiten der Elektrodynamik|CGS-Einheitensystems]] geschieht. Dies lässt sich durch Hinzunahme einer vierten Basisgröße und damit einer vierten Basiseinheit vermeiden. 1956 wurde beschlossen, dass dies die Einheit der Stromstärke sein sollte ([[MKS-Einheitensystem|MKSA-System]]).

{{Siehe auch|Elektromagnetische Maßeinheiten}}

=== Definition seit 2019 ===
Die 26. [[Generalkonferenz für Maß und Gewicht]] beschloss mit Wirkung zum 20. Mai 2019 eine [[Internationales Einheitensystem#Neudefinition2019|Revision des Internationalen Einheitensystems]]. Seitdem basiert das Ampere auf der [[Elementarladung]], der ein fester Zahlenwert zugewiesen wurde,<ref name="PTB-SIneu" /><ref name="CGPM-26-1" /> und hängt zusätzlich von der Definition der [[Sekunde]] ab, nicht mehr jedoch vom [[Meter]] und vom [[Kilogramm]]. Die Neudefinition wurde vorgenommen, weil sie leichter und präziser zu realisieren ist.<ref name="CCEM-25-1" />

Die [[magnetische Feldkonstante]] μ<sub>0</sub> ist seitdem eine mit einer Messunsicherheit behaftete Messgröße, die experimentell bestimmt werden muss.<ref name="CGPM-26-1" />

== Gebräuchliche dezimale Vielfache ==
{{Siehe auch|Liste von Größenordnungen der elektrischen Stromstärke}}
Die Einheit Ampere ist mit verschiedenen [[Vorsätze für Maßeinheiten|Vorsätzen für Maßeinheiten]] ([[SI-Präfix]]e) in Verwendung, beispielsweise:

{| class="wikitable"
|-
! Präfix-Schreibweise
! Dezimal
|-
| 1&nbsp;μA (Mikroampere){{Anker|Mikroampere}} ||style="text-align:right"| 0,000 001 Ampere
|-
| 1&nbsp;mA (Milliampere){{Anker|Milliampere}} ||style="text-align:right"| 0,001 Ampere
|-
| 1 A (Ampere)|| align="right" | 1 Ampere
|-
| 1&nbsp;kA (Kiloampere){{Anker|Kiloampere}} ||style="text-align:right"| 1 000 Ampere
|-
|}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Wikisource|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten. Vom 1. Juni 1898 (Deutsches Reich)|suffix=-}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="CCEM-25-1">
{{Internetquelle
 |url=https://www.bipm.org/en/committees/cg/cgpm/8-1933/resolution-10
 |titel=Recommendation 1 of the 25th CCEM. Proposed changes to the Internation System of Units (SI)
 |werk=
 |hrsg=The Consultative Committee for Electricity and Magnetism (CCEM)
 |datum=2007
 |sprache=en, fr
 |abruf=2024-11-18
}}
{{doi|10.59161/CCEM2007REC1E}} (engl.), {{doi|10.59161/CCEM2007REC1F}} (frz.)
</ref>
<ref name="CGPM-8-10">
{{Internetquelle
 |url=https://www.bipm.org/en/committees/cg/cgpm/8-1933/resolution-10
 |titel=Resolution 10 of the 8th CGPM. Substitution des unités électriques absolues aux unités dites « internationales »
 |werk=
 |hrsg=[[Internationales Büro für Maß und Gewicht|Bureau International des Poids et Mesures]]
 |datum=1933
 |sprache=fr
 |abruf=2021-04-15
}} [[doi:10.59161/CGPM1933RES10F]] (frz.)
</ref>
<ref name="CGPM-9-cr">
[http://www.bipm.org/utils/common/pdf/CGPM/CGPM9.pdf#page=49 Protokoll der 9. Generalkonferenz für Maß und Gewicht], 1948, Seite&nbsp;49, abgerufen am 15. Januar 2022 (französisch)
</ref>
<ref name="CGPM-26-1">
{{Internetquelle
 |url=https://www.bipm.org/en/committees/cg/cgpm/26-2018/resolution-1
 |titel=Resolution 1 of the 26th CGPM (2018)
 |werk=bipm.org
 |hrsg=[[Internationales Büro für Maß und Gewicht|Bureau International des Poids et Mesures]]
 |datum=
 |sprache=en
 |abruf=2021-04-12
}} [[doi:10.59161/CGPM2018RES1E]] (engl.), [[doi:10.59161/CGPM2018RES1F]] (frz.)
</ref>
<ref name="cie1881">
[http://archive.org/stream/congrsinternati00frangoog#page/n52/mode/2up Tagungsbericht des 1. Congrès international des électriciens, Paris, 1881], Seite 246:
Beschluss vom 21. Sept. 1881: Definition der Einheiten Ohm, Volt, Ampere, Coulomb und Farad (französisch), Zugriff 6. März 2023.</ref>
<ref name="cie1881-44">
[http://archive.org/stream/congrsinternati00frangoog#page/n52/mode/2up Tagungsbericht des 1. Congrès international des électriciens, Paris, 1881] Seite 44 (französisch), Zugriff 29. Dezember 2024.
</ref>
<ref name="Jaeger">
Wilhelm Jaeger: ''Die Entstehung der internationalen Maße der Elektrotechnik'', Julius Springer Verlag, Berlin 1932, S.&nbsp;8–9.
</ref>
<ref name="PTB-SIneu">
{{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=[[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]] |abruf=2019-10-30 |format=PDF; 1,3 MB |sprache=de}}
</ref>
<ref name="Schmidt">
{{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>
<ref name="SI8-de">{{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 }}</ref>
</references>

{{Gesprochener Artikel
|artikel      = Ampere
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}}

{{NaviBlock
|Navigationsleiste SI-Einheiten
}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=1143042131}}

[[Kategorie:Elektromagnetische Einheit]]
[[Kategorie:André-Marie Ampère]]