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Die '''Amperestunde''' ('''Ah''') ist eine [[Maßeinheit]] für die [[elektrische Ladung]]. Sie gehört zwar nicht zum [[Internationales Einheitensystem|Internationalen Einheitensystem]] (SI), ist jedoch zum Gebrauch mit dem SI zugelassen,<ref>{{Literatur |Titel=Das Internationale Einheitensystem (SI) | TitelErg=Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre | Die '''Amperestunde''' ('''Ah''') ist eine [[Maßeinheit]] für die [[elektrische Ladung]]. Sie gehört zwar nicht zum [[Internationales Einheitensystem|Internationalen Einheitensystem]] (SI), ist jedoch zum Gebrauch mit dem SI zugelassen,<ref>{{Literatur |Titel=Das Internationale Einheitensystem (SI) | TitelErg=Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e édition, 2006)“ | Sammelwerk=PTB-Mitteilungen | Band=117 | Nummer=2 | Jahr=2007 |Übersetzer=Cécile Charvieux |Online=[https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/Themenrundgaenge/ImWeltweitenNetzDerMetrologie/si.pdf Online] |Format=PDF |KBytes=1400}}</ref> wodurch sie eine [[gesetzliche Einheit]] ist.<ref>Gemäß [[Richtlinie 80/181/EWG]] in den Staaten der Europäischen Union bzw. dem [[Bundesgesetz über das Messwesen]] in der Schweiz.</ref> | ||
Insbesondere bei [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]] und [[Akkumulator]]en ist die Angabe der [[Nennkapazität]] in '''Milliamperestunden''' (mAh) üblich | Insbesondere bei [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]] und [[Akkumulator]]en ist die Angabe der [[Nennkapazität]] in '''Milliamperestunden''' (mAh) üblich, der [[Vorsätze für Maßeinheiten|Vorsatz für Maßeinheiten]] ''Milli'' steht für ein Tausendstel. | ||
== Definition == | == Definition == | ||
Eine Amperestunde ist die Ladungsmenge, die innerhalb einer Stunde durch einen [[Leiter (Physik)|Leiter]] fließt, wenn der [[Elektrischer Strom|elektrische Strom]] konstant 1 A ([[Ampere]]) beträgt. Sie wird häufig genutzt, um die zur Verfügung stehende Ladung von [[Akkumulator]]en oder [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]] in Amperestunden (Ah) anzugeben. | Eine Amperestunde ist die Ladungsmenge, die innerhalb einer Stunde durch einen [[Leiter (Physik)|Leiter]] fließt, wenn der [[Elektrischer Strom|elektrische Strom]] konstant 1 A ([[Ampere]]) beträgt. Sie wird häufig genutzt, um die zur Verfügung stehende Ladung von [[Akkumulator]]en oder [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]] in Amperestunden (Ah) anzugeben. | ||
Die Amperestunde ist ein Vielfaches der SI-Einheit [[Coulomb]] ( | Die Amperestunde ist ein Vielfaches der Amperesekunde, welche der SI-Einheit [[Coulomb]] entspricht (1 C = 1 As): | ||
: <math>\mathrm{1 \, Ah = 3600 \; As = 3600 \; C}</math> | : <math>\mathrm{1 \, Ah = 3600 \; As = 3600 \; C}</math> | ||
== Anwendung bei Akkumulatoren == | == Anwendung bei Akkumulatoren == | ||
Das Ladungsspeichervermögen von Akkumulatoren in Amperestunden (Ah) wird oft als deren Kapazität bezeichnet. Es hat jedoch weder etwas mit der [[Elektrische Kapazität|elektrischen Kapazität]] ([[Farad]]) noch mit der [[Elektrische Leistung|Leistungskapazität]] ([[Watt (Einheit)|Watt]]) zu tun. Mit dem Energiespeichervermögen ([[kWh]]) hat es nur indirekt etwas zu tun (s.u.). Daher sollte man eher von ''Ladungsträgerkapazität'' oder ''Nennladung'' sprechen. | Das Ladungsspeichervermögen von Akkumulatoren in Amperestunden (Ah) wird oft als deren Kapazität bezeichnet. Es hat jedoch weder etwas mit der [[Elektrische Kapazität|elektrischen Kapazität]] ([[Farad]]) noch mit der [[Elektrische Leistung|Leistungskapazität]] ([[Watt (Einheit)|Watt]]) zu tun. Mit dem Energiespeichervermögen ([[kWh]]) hat es nur indirekt etwas zu tun (s. u.). Daher sollte man eher von ''Ladungsträgerkapazität'' oder ''Nennladung'' sprechen. | ||
Erst das Produkt der Nennladung mit der Klemmenspannung (Amperestunde mal [[Volt]]) ergibt das Energiespeichervermögen eines Akkumulators in [[Wattstunde | Erst das Produkt der Nennladung mit der Klemmenspannung (Amperestunde mal [[Volt]]) ergibt das Energiespeichervermögen eines Akkumulators in [[Wattstunde]]n (Wh). Die Nennladung ist daher kein direktes Maß der Energiemenge wie [[Joule]] (J), [[Wattsekunde]] (Ws) oder [[Kilowattstunde]] (kWh). Sie kann aber bei gegebener Spannung zur Einschätzung der Laufzeit des [[elektrischer Verbraucher|elektrischen Verbrauchers]] und zur Einschätzung der [[Kapazität (galvanische Zelle)|Energiekapazität]] des Akkumulators dienen. Die Laufzeit <math>t</math> ist in diesem Fall proportional zur Nennladung: | ||
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Jedoch können die tatsächlichen maximalen Werte durch weitere Faktoren von den Herstellerangaben abweichen, wie Alter, Zustand des Akkumulators oder Umgebungstemperatur. | Jedoch können die tatsächlichen maximalen Werte durch weitere Faktoren von den Herstellerangaben abweichen, wie Alter, Zustand des Akkumulators oder Umgebungstemperatur. | ||
Beispiele: Bei einer 12-Volt-Autobatterie bedeutet eine Amperestunde 12 [[Wattstunde]]n (Wh), also 12 Watt, die eine Stunde lang abgerufen werden können, während das bei einem 3,8-Volt-Smartphone-Akku nur 3,8 Wh sind und bei einem 1,2-Volt-AA-Akku nur 1,2 Wh. | |||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
* [[Peukert-Gleichung]] | * [[Peukert-Gleichung]] | ||
== Literatur == | == Literatur == | ||
* Günter Springer: ''Rechenbuch Elektrotechnik.'' 19. Auflage, Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2013, ISBN 978-3-8085-3419-9. | * Günter Springer: ''Rechenbuch Elektrotechnik.'' 19. Auflage, Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2013, ISBN 978-3-8085-3419-9. | ||
* ''Bosch Technische Unterrichtung Batterien.'' Robert Bosch GmbH, Stuttgart, VDT-UBE 410/1. | * ''Bosch Technische Unterrichtung Batterien.'' Robert Bosch GmbH, Stuttgart, VDT-UBE 410/1. | ||
== Einzelnachweise == | |||
<references /> | |||
[[Kategorie:Elektromagnetische Einheit]] | [[Kategorie:Elektromagnetische Einheit]] | ||
| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Amperestunde
|
| Einheitenzeichen | $ \mathrm {Ah} $ |
| Physikalische Größe(n) | Elektrische Ladung |
| Formelzeichen | $ Q $ |
| Dimension | $ {\mathsf {I\;T}} $ |
| System | Zum Gebrauch mit dem SI zugelassen |
| In SI-Einheiten | $ \mathrm {1\,Ah=3600\;As=3600\;C} $ |
| Abgeleitet von | Ampere, Stunde |
Die Amperestunde (Ah) ist eine Maßeinheit für die elektrische Ladung. Sie gehört zwar nicht zum Internationalen Einheitensystem (SI), ist jedoch zum Gebrauch mit dem SI zugelassen,[1] wodurch sie eine gesetzliche Einheit ist.[2]
Insbesondere bei Batterien und Akkumulatoren ist die Angabe der Nennkapazität in Milliamperestunden (mAh) üblich, der Vorsatz für Maßeinheiten Milli steht für ein Tausendstel.
Eine Amperestunde ist die Ladungsmenge, die innerhalb einer Stunde durch einen Leiter fließt, wenn der elektrische Strom konstant 1 A (Ampere) beträgt. Sie wird häufig genutzt, um die zur Verfügung stehende Ladung von Akkumulatoren oder Batterien in Amperestunden (Ah) anzugeben.
Die Amperestunde ist ein Vielfaches der Amperesekunde, welche der SI-Einheit Coulomb entspricht (1 C = 1 As):
Das Ladungsspeichervermögen von Akkumulatoren in Amperestunden (Ah) wird oft als deren Kapazität bezeichnet. Es hat jedoch weder etwas mit der elektrischen Kapazität (Farad) noch mit der Leistungskapazität (Watt) zu tun. Mit dem Energiespeichervermögen (kWh) hat es nur indirekt etwas zu tun (s. u.). Daher sollte man eher von Ladungsträgerkapazität oder Nennladung sprechen.
Erst das Produkt der Nennladung mit der Klemmenspannung (Amperestunde mal Volt) ergibt das Energiespeichervermögen eines Akkumulators in Wattstunden (Wh). Die Nennladung ist daher kein direktes Maß der Energiemenge wie Joule (J), Wattsekunde (Ws) oder Kilowattstunde (kWh). Sie kann aber bei gegebener Spannung zur Einschätzung der Laufzeit des elektrischen Verbrauchers und zur Einschätzung der Energiekapazität des Akkumulators dienen. Die Laufzeit $ t $ ist in diesem Fall proportional zur Nennladung:
mit
Jedoch können die tatsächlichen maximalen Werte durch weitere Faktoren von den Herstellerangaben abweichen, wie Alter, Zustand des Akkumulators oder Umgebungstemperatur.
Beispiele: Bei einer 12-Volt-Autobatterie bedeutet eine Amperestunde 12 Wattstunden (Wh), also 12 Watt, die eine Stunde lang abgerufen werden können, während das bei einem 3,8-Volt-Smartphone-Akku nur 3,8 Wh sind und bei einem 1,2-Volt-AA-Akku nur 1,2 Wh.