Einheiten der Elektronik

Wenn man sich mit Ladegeräten, wie auch anderen elektronischen Geräten beschäftigt, tauchen immer wieder die sechs selben elektronischen Einheiten auf:

  • Spannung (U) == Volt (V)
  • Leistung (P) == Watt (W)
  • Stromstärke/ Strom (I) == Ampere (A)
  • Wiederstand (R) == Ohm (Ω)
  • Amperstunde (Ah)
  • Wattstunde (Wh)

Für einen Laien sind die ganzen Einheiten nur schwer zu verstehen und beim nachschlagen nach diesen, wird es in den meisten Fällen auch nicht besser mit dem Verständnis. Damit Sie als Laie bei den ganzen Begrifflichkeiten nicht nur kauderwelsch verstehen, werden diese sechs Einheiten der Elektronik im Folgenden leicht verständlich erklärt.

Das 1x1 der Einheiten der Elektronik

Spannung

Volt (V) ist die im internationalen Einheitensystem verwendete Maßeinheit für die elektrische Spannung (U). Die elektrische Spannung gibt den Unterschied der Ladung zwischen Minus- und Pluspol an. Der Minuspol weist einen Elektronenüberschuss und der Pluspol einen Elektronenmangel auf. Eine elektrische Spannung hat daher immer zwei Pole, zwischen denen eine Potentialdifferenz vorliegt. Je größer die Potentialdifferenz zwischen dem Plus- und Minuspol ist, desto größer ist auch die Kraft, die die Elektronen antreibt. Folglich steigt der Antrieb der Elektronen mit der Höhe der elektrischen Spannung. Dieser Unterschied in der Elektronenmenge wird als elektrische Spannung bezeichnet. Verbindet man nun diese beiden Pole miteinander, kommt es zu einer Entladung, d.h. es fließt Strom (I).

Die Formel zur Berechnung der elektrischen Spannung lautet unter Beachtung des ohmschen Gesetzt: U = I * R

Stromstärke

Die elektrische Stromstärke/ Strom (I) gibt an, wie viele Ladungsträger (Elektronen, Ionen) einen Leiterquerschnitt pro Sekunde passieren. Ampere (A) ist die verwendete Maßeinheit für die Stromstärke.

Je höher die elektrische Spannung ist, desto eine höhere Menge Ladungsträger fließt durch einen Leiterquerschnitt in der Sekunde hindurch.

Wiederstand

Ladungsträger stoßen im Inneren eines Leiters gegen Atome und werden dadurch in ihrem Fluss gestört. Dieser Effekt begrenzt die Stromstärke in einem Stromkreis und wird daher als elektrischer Wiederstand (R) bezeichnet. Ohm (Ω) ist die verwendete Maßeinheit für den elektrischen Wiederstand.

Leistung

Leistung (P) bezeichnet die umgesetzte Energie, bezogen auf eine Zeitspanne. Die internationale Maßeinheit für die elektrische Leistung ist Watt (W). Ein Watt ist dabei gleich der Leistung, um bei einer elektrischen Spannung von einem Volt und einem ohmschen Wiederstand einen elektrischen Strom von ein Ampere fließen zu lassen. Rechnerisch ist Leistung das Produkt aus Strom und Spannung.

Die Formel zur Berechnung der elektrischen Leistung lautet: P = U * I

Amperestunde (Ah)

Die elektrische Ladung (Nicht: Stromstärke) wird in der Einheit Amperestunde (Ah) ausgedrückt. Eine einzige Amperestunde steht für die Ladungsmenge, die innerhalb einer Stunde durch einen elektrischen Leiter (Kupfer-, Gold-, Silberdraht) fließt, wenn die Stromstärke konstant 1.0 A beträgt.

Beispiel: Eine Stromstärke von 2.0 A transportiert innerhalb von 2 Stunden die folgende Ladungsmenge: 2.0 A x 2 h = 4 Ah.

Die Einheit Amperestunde wird häufig dazu genutzt, um die Kapazität oder anders formuliert, die zur Verfügung stehende Ladung von Akkus anzugeben.

Es gilt: 1.0 Ah = 1.000 mAh

Wattstunde (Wh)

Die Maßeinheit der Energie ist die Wattstunde (Wh). Eine Wattstunde steht für die Energie, die ein Objekt (Roboter, Smartphone, Glühbirne etc.) mit einer Leistung von einem Watt, in einer Stunde liefert bzw. aufnimmt.

Beispiel: Eine handelsübliche Glühbirne mit 60 Watt nimmt 1 Watt bereits in einer Minute auf.

Im Alltag ist die Einheit Kilowattstunde (kWh), die das Tausendfache der Wattstunde ist, häufiger anzutreffen. Beispielsweise wird die verbrauchte Energie im Strom- und Warmwasserzähle in Kilowattstunden abgerechnet.