Amperestunde

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, sie ist eine gesetzliche Einheit.

Insbesondere bei Batterien und Akkumulatoren ist die Angabe der Nennkapazität in Milliamperestunden (mAh) üblich, der Vorsatz für Maßeinheiten Milli steht für ein Tausendstel.

Definition

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 SI-Einheit Coulomb (Amperesekunde;1 C = 1 As):

{\mathrm  {1\,Ah=3600\;As=3600\;C}}

Anwendung bei Akkumulatoren

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:

t={\frac  {Q}{I}}

mit

t: Zeit (Einheit: Stunden h).
Q: Ladung (Einheit: Amperestunden Ah).
I: Entladestrom (Einheit: Ampere A).

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.

Literatur

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 26.03. 2021