Ampere: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 24. Januar 2022, 08:04 Uhr

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Ampere (Begriffsklärung) aufgeführt.

Physikalische Einheit
Einheitenname	Ampere
Einheitenzeichen	$\mathrm {A}$
Physikalische Größe(n)	Stromstärke, magnetische Durchflutung
Formelzeichen	$$ I $$
Dimension	${\mathsf {I}}$
System	Internationales Einheitensystem
In SI-Einheiten	Basiseinheit
Benannt nach	André-Marie Ampère

Das Ampere [amˈpɛɐ̯] mit Einheitenzeichen A, benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker André-Marie Ampère, ist die SI-Basiseinheit der elektrischen Stromstärke und zugleich SI-Einheit der abgeleiteten Größe magnetische Durchflutung.

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

Definition

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.

Ein Ampere entspricht einem Fluss von 1 Coulomb (C) pro Sekunde durch den Leiterquerschnitt:

1\,\mathrm {A} =1{\frac {\mathrm {C} }{\mathrm {s} }}=1\,\mathrm {C} \cdot \mathrm {s} ^{-1}

Das Coulomb ist im Internationalen Einheitensystem über die festgelegte Elementarladung ${\textstyle e=1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19}{\text{As}}}$ definiert.^[1] Ein Ampere entspricht daher genau einem Strom von ${\textstyle 1/(1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19})}$ Elementarladungen pro Sekunde,^[2] bei einem Fluss von Elektronen sind dies ca. 6,2 · 10¹⁸ (6,2 Trillionen) Elektronen pro Sekunde.

Ein Fluss von 1 A über eine Spannung von 1 Volt (V) bedeutet eine Leistung von 1 Watt (W).

1\,\mathrm {A} =1\,{\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {V} }}=1\,\mathrm {W} \cdot \mathrm {V} ^{-1}

Historisches

Definition 1881

Auf dem ersten 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 elektromagnetische CGS-Einheiten festgelegt.

Zuvor hatte es eine Reihe von unterschiedlichen Einheiten und Definitionen gegeben. In Deutschland und einigen anderen Ländern war die „Webersche Einheit“ der Stromstärke in Gebrauch, die 0,1 Ampere entsprach. 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.^[3] 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 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 elektrischen Kapazität benannt wurde.^[4]

Für die Realisierung von Ohm, Volt und Ampere wurden in der Folge unterschiedliche Normale entwickelt.

Definition 1898

1898 wurde 1 Ampere im „Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten“^[5] des Deutschen Kaiserreichs als die Stärke desjenigen Stromes definiert, der aus einer wässrigen Silbernitrat-Lösung mittels Elektrolyse in einer Sekunde 1,118 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.^[6]

Definition 1948

Veranschaulichung der Ampere-Definition von 1948. Die blau eingezeichneten Kräfte haben jeweils den Betrag 2·10⁻⁷ N.

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.^[7] Die endgültige Abkehr von den „internationalen“ Einheiten und alleinige Akzeptanz der „absoluten“ Einheiten erfolgte, kriegsbedingt verzögert, 1948 durch die 9. (CGPM).^[8] Damit war das Ampere eindeutig wie folgt über die Lorentzkraft zweier Leiter aufeinander definiert:

1 A ist die Stärke des zeitlich konstanten elektrischen Stromes, der im Vakuum zwischen zwei parallelen, unendlich langen, geraden Leitern mit vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt und dem Abstand von 1 m zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 · 10⁻⁷ Newton pro Meter Leiterlänge hervorrufen würde.^[9]

Mit dieser Definition wurde zugleich der Wert der magnetischen Feldkonstante μ₀ festgelegt.

Stromstärke als vierte Basiseinheit

Im 19. Jahrhundert waren die elektromagnischen Größen in einem System mit drei Basisgrößen „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-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 (MKSA-System).

Definition seit 2019

Die 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht beschloss mit Wirkung zum 20. Mai 2019 eine Revision des Internationalen Einheitensystems. Seitdem basiert das Ampere auf der Elementarladung, der ein fester Zahlenwert zugewiesen wurde,^[2]^[1] und hängt zusätzlich von der Definition der Sekunde ab, nicht mehr jedoch vom Meter und vom Kilogramm. Die Neudefinition wurde vorgenommen, da sie leichter zu realisieren ist.

Die magnetische Feldkonstante μ₀ ist seitdem eine mit einer Messunsicherheit behaftete Messgröße, die experimentell bestimmt werden muss.^[1]

Gebräuchliche dezimale Vielfache

Die Einheit Ampere ist mit verschiedenen Vorsätzen für Maßeinheiten (SI-Präfixe) in Verwendung, beispielsweise:

Präfix-Schreibweise	Dezimal
1 nA (Nanoampere)	0,000 000 001 Ampere
1 µA (Mikroampere)	0,000 001 Ampere
1 mA (Milliampere)	0,001 Ampere
1 A (Ampere)	1 Ampere
1 kA (Kiloampere)	1 000 Ampere
1 MA (Megaampere)	1 000 000 Ampere
1 GA (Gigaampere)	1 000 000 000 Ampere

Weblinks

Wiktionary: Ampere – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wikisource: Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten. Vom 1. Juni 1898 (Deutsches Reich) – Quellen und Volltexte

Electricity and Magnetism: Units for electrical quantities. BIPM, abgerufen am 2. August 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)). Wortlaut der Definition des Ampere.
Ampere: Einzelelektronentunneln (SET). Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Forschung zum neuen SI.

Einzelnachweise

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 Resolution 1 of the 26th CGPM (2018). In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
↑ ^2,0 ^2,1 Neue Definitionen im Internationalen Einheitensystem (SI). (PDF; 1,3 MB) PTB, abgerufen am 30. Oktober 2019.
↑ J. G. Crowther: British Scientists of the Nineteenth Century, Routledge & Kegan Paul, London, 2009, S. 246.
↑ Wilhelm Jaeger: Die Entstehung der internationalen Maße der Elektrotechnik, Julius Springer Verlag, Berlin 1932, S. 8–9.
↑ Gesetz auf WikiSource.
↑ Ernst Schmidt: Stand unserer Kenntnis der grundlegenden Einheiten und Konstanten der Physik und Technik. In: Naturwissenschaften. Band 34, Nr. 3, 1947, S. 93, doi:10.1007/BF00663124.
↑ Resolution 10 of the 8th CGPM. Substitution des unités électriques absolues aux unités dites « internationales ». Bureau International des Poids et Mesures, 1933, abgerufen am 15. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
↑ Protokoll der 9. Generalkonferenz für Maß und Gewicht, 1948, Seite 49, abgerufen am 15. Januar 2022 (französisch)
↑ Das Internationale Einheitensystem (SI). Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“. In: PTB-Mitteilungen. Band 117, Nr. 2, 2007, S. 156 (hs-heilbronn.de [PDF; 1,4 MB]). PDF; 1,4 MB (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive).

Vorlage:Navigationsleiste SI-Einheiten

[CGPM-26-1-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 Resolution 1 of the 26th CGPM (2018). In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

[PTB-SIneu-2] 2,0 ^2,1 Neue Definitionen im Internationalen Einheitensystem (SI). (PDF; 1,3 MB) PTB, abgerufen am 30. Oktober 2019.

[3] J. G. Crowther: British Scientists of the Nineteenth Century, Routledge & Kegan Paul, London, 2009, S. 246.

[Jaeger-4] Wilhelm Jaeger: Die Entstehung der internationalen Maße der Elektrotechnik, Julius Springer Verlag, Berlin 1932, S. 8–9.

[5] Gesetz auf WikiSource.

[Schmidt-6] Ernst Schmidt: Stand unserer Kenntnis der grundlegenden Einheiten und Konstanten der Physik und Technik. In: Naturwissenschaften. Band 34, Nr. 3, 1947, S. 93, doi:10.1007/BF00663124.

[CGPM-8-10-7] Resolution 10 of the 8th CGPM. Substitution des unités électriques absolues aux unités dites « internationales ». Bureau International des Poids et Mesures, 1933, abgerufen am 15. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

[CGPM-9-cr-8] Protokoll der 9. Generalkonferenz für Maß und Gewicht, 1948, Seite 49, abgerufen am 15. Januar 2022 (französisch)

[SI8-de-9] Das Internationale Einheitensystem (SI). Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“. In: PTB-Mitteilungen. Band 117, Nr. 2, 2007, S. 156 (hs-heilbronn.de [PDF; 1,4 MB]). PDF; 1,4 MB (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive).

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@@ Zeile 8: / Zeile 8: @@
 | System           = SIB
 | SI               = [[Internationales Einheitensystem#SI-Basiseinheiten|Basiseinheit]]
 | CGS              =
 | BenanntNach      = [[André-Marie Ampère]]
 | SieheAuch        =
 }}
-Das '''Ampere''' [{{IPA|amˈpɛɐ̯}}] mit [[Einheitenzeichen]]&nbsp;A, benannt nach dem französischen 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]]“.
+Das '''Ampere''' [{{IPA|amˈpɛɐ̯}}] mit [[Einheitenzeichen]]&nbsp;A, benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker [[André-Marie Ampère]], ist die [[Internationales Einheitensystem|SI]]-[[Basisgröße|Basiseinheit]] der [[Elektrische Stromstärke|elektrischen Stromstärke]] und zugleich SI-Einheit der [[Basisgröße#abgeleitete Größe|abgeleiteten Größe]] ''[[Magnetische Spannung|magnetische Durchflutung]]''.
-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“.
+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“.
-Mit der Definition des Ampere im SI-Einheitensystem ist zugleich der Wert der [[Magnetische Feldkonstante|magnetischen Feldkonstante]] μ<sub>0</sub> festgelegt.
+== Definition ==
+[[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.]]
+{{Siehe auch|Internationales Einheitensystem#Definition der SI-Einheiten}}
+Ein Ampere entspricht einem [[Fluss (Physik)|Fluss]] 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 festgelegte [[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 ==
-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 10 mal 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>
-=== Stromstärke als Basiseinheit ===
+=== Definition 1881 ===
-{{Siehe auch|Elektromagnetische Maßeinheiten}}
-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.
+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.
+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 Ampere entsprach. 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 ===
+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 eingezeichneten Kräfte haben jeweils den Betrag 2·10<sup>−7</sup> N.]]
-=== Historische Ampere-Definition ===
+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. (CGPM).<ref name="CGPM-9-cr" /> Damit war das Ampere eindeutig wie folgt über die [[Lorentzkraft]] zweier Leiter aufeinander definiert:
-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 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>
+: 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" />
-== Aktuelle Definition ==
+Mit dieser Definition wurde zugleich der Wert der [[Magnetische Feldkonstante|magnetischen Feldkonstante]] μ<sub>0</sub> festgelegt.
-[[Datei:Ampere-def.svg|mini|Veranschaulichung der Ampere-Definition. Die blau eingezeichneten Kräfte haben jeweils den Betrag 2·10<sup>−7</sup> N.]]
-Seit 1948 wird das Ampere 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 2·10<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 PDF, 1,4&nbsp;MB]}}</ref>
+=== Stromstärke als vierte Basiseinheit ===
-Ein Ampere entspricht einem [[Fluss (Physik)|Fluss]] von 1 [[Coulomb]] pro [[Sekunde]] durch den Leiterquerschnitt:
+Im 19. Jahrhundert waren die elektromagnischen 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]]).
-: 1 Ampere = 1 Coulomb&nbsp;pro&nbsp;Sekunde
+{{Siehe auch|Elektromagnetische Maßeinheiten}}
-:<math>1 \,\mathrm A = 1 \frac  {\mathrm C}{\mathrm s} = 1 \,\mathrm C \cdot \mathrm s^{-1}</math>
-Dies bedeutet einen Durchsatz von 6,24151·10<sup>18</sup> (etwa 6&nbsp;[[Trillion]]en) [[Elektron]]en pro Sekunde.
+=== 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, da sie leichter zu realisieren ist.
-: 1 Ampere = 1 [[Watt (Einheit)|Watt]]&nbsp;pro&nbsp;[[Volt]]
+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" />
-:<math>1 \, \mathrm A = 1 \frac {\mathrm W}{ \mathrm V} = 1 \,\mathrm W \cdot \mathrm V^{-1}</math>
-== Vorschläge zur zukünftigen Definition ==
+== Gebräuchliche dezimale Vielfache ==
-{{Siehe auch|Internationales_Einheitensystem#Zuk.C3.BCnftige_Entwicklungen|titel1=Zukünftige Entwicklungen des SI}}
+{{Siehe auch|Liste von Größenordnungen der elektrischen Stromstärke}}
-[[Datei:Ampere coulomb.svg|mini|Die blauen Kreise stellen Elektronen dar, die durch die Querschnittsfläche des Leiters fließen. Ein Ampere entspricht einem [[Coulomb]] (≈6,242 · 10<sup>18</sup> Elementarladungen), das in einer Sekunde durch den Leiterquerschnitt fließt.]]
+Die Einheit Ampere ist mit verschiedenen [[Vorsätze für Maßeinheiten|Vorsätzen für Maßeinheiten]] ([[SI-Präfix]]e) in Verwendung, beispielsweise:
-Im Oktober 2005 beschloss das [[CIPM|Internationale Komitee für Maß und Gewicht (CIPM)]] die Vorbereitungen für eine Neudefinition der Einheiten Kilogramm, Ampere, Kelvin und Mol zu treffen, basierend auf [[Naturkonstante]]n, um diese auf der nächsten Generalkonferenz im Jahr 2011 beschließen zu können.<ref>{{Internetquelle |autor=[[CIPM]] |url=http://www.bipm.org/cc/CIPM/Allowed/94/CIPM-Recom1CI-2005-EN.pdf |titel=Preparative steps towards new definitions of the kilogram, the ampere, the kelvin and the mole in terms of fundamental constants |datum=2005-10-07 |zugriff=2010-02-05 |format=PDF; 103&nbsp;kB |sprache=en}}</ref>
-Daraufhin wurde im Jahr 2006 ein Vorschlag zur Umsetzung veröffentlicht.<ref>{{Literatur |Autor=Ian M Mills u.&nbsp;a. |Titel=Redefinition of the kilogram, ampere, kelvin and mole: a proposed approach to implementing CIPM recommendation 1 (CI-2005) |Sammelwerk=Metrologia |Nummer=43 |Datum=2006 |Seiten=227–246 |Sprache=en |DOI=10.1088/0026-1394/43/3/006}}</ref> Gemäß diesem Vorschlag wäre das Ampere definiert durch den Fluss einer bestimmten Menge von Partikeln mit der [[Elementarladung]] pro Zeit.
-== Einzelnachweise ==
+{| class="wikitable"
-<references />
+|-
+! Präfix-Schreibweise
+! Dezimal
+|-
+| 1&nbsp;nA (Nanoampere){{Anker|Nanoampere}} ||style="text-align:right"| 0,000 000 001 Ampere
+|-
+| 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
+|-
+| 1 MA (Megaampere){{Anker|Megaampere}} ||style="text-align:right"| 1 000 000 Ampere
+|-
+| 1 GA (Gigaampere){{Anker|Gigaampere}} ||style="text-align:right"| 1 000 000 000 Ampere
+|}
 == Weblinks ==
 {{Wiktionary}}
-{{Wikisource|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten. Vom 1. Juni 1898 (Deutsches Reich)|x}}
+{{Wikisource|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten|Gesetz, betreffend die elektrischen Maßeinheiten. Vom 1. Juni 1898 (Deutsches Reich)|suffix=-}}
-* [http://www.leifiphysik.de/elektrizitatslehre/elektrische-grundgrossen/geschichte/amperedefinition Ampere-Definition] ([[LEIFI]])
+* {{Internetquelle |url=https://www.bipm.org/metrology/electricity-magnetism/units.html |titel=Electricity and Magnetism: Units for electrical quantities |hrsg=[[Internationales Büro für Maß und Gewicht|BIPM]] |abruf=2019-08-02 |sprache=en}} Wortlaut der Definition des Ampere.
 * [http://www.ptb.de/cms/index.php?id=15016 Ampere: Einzelelektronentunneln (SET).] Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Forschung zum neuen SI.
-{{Navigationsleiste SI-Basiseinheit}}
+== Einzelnachweise ==
+<references>
+<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
+}}
+</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
+}}
+</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}} {{Webarchiv |url=https://www.hs-heilbronn.de/1019415/PTB-SI-Einheiten-2007.pdf |text=PDF; 1,4&nbsp;MB |wayback=20160304115526 |archiv-bot=}}.
+</ref>
+</references>
+{{Gesprochener Artikel
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 [[Kategorie:Elektromagnetische Einheit]]
+[[Kategorie:André-Marie Ampère]]

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