Wenn ihr bei Kilowattstunde und Ampere nur Bahnhof versteht, seid ihr hier genau richtig.

 

In dieser Folge haben wir versucht einen Überblick über die verschiedenen Einheiten zu geben. Da sich das ja keiner beim Zuhören merken kann gibt es hier noch mal einen Überblick.

Leistung und Arbeit

Die Kapazität einer Batterie wird beim Elektroauto in der Regel in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Allein der i3 gibt die Kapazität in Amperestunden (Ah) an. Kilowattstunden sind die Einheit für Arbeit oder Energie. Die Leistung des Motors geben die Hersteller in Kilowatt (kW) an. Watt ist das Produkt aus Spannung und Strom. Wattstunden ist das Produkt aus Leistung und Zeit.

Spannung, Strom und Widerstand

Die Einheit für Spannung ist Volt (V) – die Einheit für Strom ist Ampere (A). Während die Spannung zwischen dem Plus- und Minuspol ansteht, fließt der Strom zwischen den Polen. Umso geringer der Widerstand – seine Einheit ist Ohm – desto mehr Strom kann fließen. Die Stromstärke berechnet sich aus Spannung geteilt durch den Widerstand. Habe ich eine Batterie mit 1,5 Volt und eine Birne mit einem Widerstand von 10 Ohm, fließen im Stromkreis 0,15 Ampere oder 150 Milliampere. Hat die Batterie einen Energiegehalt von 1.500 Milliamperestunden kann sie das Birnchen – 1.500 Milliamperestunden geteilt durch 150 Milliampere gleich – 10 Stunden (h) lang brennen lassen.

Von der Spannung zur Leistung

Um herauszufinden welche Leistung das Birnchen hat, muss man den Strom und die Spannung multiplizieren. Dann kommt man auf 0,225 Watt. Will man wissen wie viele Wattstunden 1.500 Milliamperestunden sind muss man ebenfalls die Batteriespannung mit den Milliamperstunden multiplizieren. Das Ergebnis ist 2,25 Wattstunden.

Hier noch mal alle Rechnungen im Überblick

  • 1,5 V / 10 Ohm = 0,15 A (Strom der durch das Birnchen fließt)
  • 1,5 Ah / 0,15 A = 10 h (Wie lange die Batterie das Birnchen leuchten lassen kann)
  • 1,5 V * 0,15 A = 0,225 W (Welche Leistung das Birnchen hat)
  • 1,5 V * 1,5 Ah = 225 Wh (Wie viele Wattstunden hat die Batterie)
  • 225 Wh / 0,225 W = 10 h (Wie lange die Batterie das Birnchen leuchten lassen kann)

In der Physik unterscheidet man zwischen den Einheiten und den zugehörigen Formelzeichen. So findet man in Formeln nicht etwa V * A = W (Einheiten) sondern U * I = P (Formelzeichen)

Die wichtigsten Einheiten ihre Abkürzungen und Formelzeichen

  • Spannung: Volt (V) Formelzeichen: U
  • Strom: Ampere (A) Formelzeichen: I
  • Leistung: Watt (W) Formelzeichen: P
  • Arbeit: Wattstunde (Wh) Formelzeichen: W oder E
  • Widerstand: Ohm (Ω) Formelzeichen: R
  • Kapazität: Farad (F) Formelzeichen: C
  • Induktivität: Henry (H) Formelzeichen: L

Zu den Einheiten gibt es oft einen Präfix wie „m“; „M“; „k“; „µ“. Diese geben den Faktor an.

Zum einen nach oben:

  • Kilo (k) = 1.000
  • Mega (M) = 1.000.000
  • Giga (G) = 1.000.000.000
  • Tera (T) = 1.000.000.000.000
  • Peta (P) = 1.000.000.000.000.000

Ein Kilowatt sind also Tausend Watt ein Megavolt sind eine Million Volt.

Zum anderen nach unten:

  • Milli (m) = 0,001
  • Micro (µ) = 0,000.001
  • Nano (n) = 0,000.000.001
  • Piko (p) = 0,000.000.000.001
  • Femto (f) = 0,000.000.000.000.001

Ein Milliwatt (mW) ist also ein tausendstel Watt, ein Microvolt (µV) entspricht einem millionstel Volt.

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