I gleich q durch t

Das ist die Berechnung für den Strom. Denn Strom bedeutet, dass eine gewisse Menge elektrischer Ladung (Q) bewegt wird, und das in einer gewissen Zeit (t).

Also Strom = Ladungsmenge durch Zeit .

Das ist genauso, wie beim Wasser in einem Fluss: Die Menge Wasser, die pro Zeit (pro Stunde oder Minute odere pro Sekunde) vorbeifließt bestimmt die Größe der Strömung.

Die elektrische Arbeit gibt an, wie viel elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt wird.

Formelzeichen: W

Einheiten: eine Wattsekunde (1 W⋅s), ein Joule (1 J)

Elektrische Arbeit muss man verrichten, um einen geladenen Körper in einem elektrischen Feld zu verschieben. Die Arbeit zur Bewegung eines solchen Körpers, ist gleich dem Produkt aus seiner Ladung und der Spannung zwischen dem Ausgangs- und dem Endpunkt:

W=Q⋅U

Für Berechnungen in einem Stromkreis verwendet man eine andere Gleichung. Die Arbeit im elektrischen Stromkreis ist gleich dem Produkt aus der elektrischen Leistung und der Zeit, während der die Leistung aufgewandt wird:

W=P⋅t

Beide Berechnungsgleichungen lassen sich ineinander überführen.

Allgemein gilt: Wendet man eine Kraft F auf, um einen Körper entlang des Weges s zu bewegen, so verrichtet man an diesem Körper Arbeit. Zwei ungleichnamig geladene Körper ziehen sich gegenseitig an. Will man sie auseinander bringen, so muss man eine Kraft aufbringen, um einen dieser Körper im elektrischen Feld des anderen Körpers zu verschieben. Bei dieser Verschiebung verrichtet man elektrische Arbeit.

Die elektrische Arbeit in einem Plattenkondensator

In einigen Fällen ist die Gleichung für die elektrische Arbeit besonders einfach herzuleiten. Dies ist möglich, wenn die Kraft und der Verschiebungsweg gleich gerichtet sind. Außerdem ist erforderlich, dass die elektrische Feldstärke auf dem gesamten Weg konstant und damit die Kraft ebenfalls konstant ist. Diese Bedingungen sind innerhalb eines Plattenkondensators sehr gut erfüllt. Es soll die elektrische Arbeit berechnet werden, die zu verrichten ist, um einen geladenen Probekörper zwischen zwei Platten eines Plattenkondensators, deren Abstand d beträgt, zu verschieben. Unter den genannten Voraussetzungen gilt für diese Arbeit:

W=F⋅s

Die Kraft auf einen Probekörper innerhalb eines Plattenkondensator ist das Produkt aus seiner elektrischen Ladung und der elektrischen Feldstärke im Kondensator:

F=Q⋅E

Daraus ergibt sich für die elektrische Arbeit:

W=Q⋅E⋅d

Für die elektrische Feldstärke E zwischen den Kondensatorplatten gilt:

E=Ud (U Spannung zwischen den Platten)

Ersetzt man mithilfe dieser Gleichung die elektrische Feldstärke E in der Berechnungsformel für die elektrische Arbeit, so ergibt sich insgesamt:

W=Q⋅U

Die elektrische Arbeit in einem stromdurchflossenen Leiter

Man darf sich ein gerades Leiterstück wie einen Plattenkondensator mit winzigen Plattenflächen vorstellen. Da an einen Leitungsdraht eine elektrische Spannung angelegt wird und im Leiter elektrische Ladungen fließen - also "verschoben" werden - verrichtet die Spannungsquelle eine elektrische Arbeit an den Ladungsträgern. Diese Arbeit ist z.B. erforderlich, um den Leitungswiderstand zu überwinden. Da man in einem stromführenden Leiter nicht alle Ladungsträger einzeln "abzählen" kann, formt man für Arbeitsberechnungen in Stromkreisen die anhand des Plattenkondensators gewonnene Gleichung um.
Die durch ein Leiterstück fließende Gesamtladung ist das Produkt aus Stromstärke I und Zeit:

Q=I⋅t

Für die elektrische Arbeit gilt dann:

W=Q⋅U=I⋅t⋅U=P⋅t

Die elektrische Arbeit ist das Produkt aus elektrischer Leistung und Zeit. Diese Gleichung gilt unter der Voraussetzung, dass die im Stromkreis umgesetzte Leistung konstant ist.

Hinweis für Berechnungen der elektrischen Arbeit

Auf elektrischen Bauteilen sind im Regelfall entweder die Leistung oder Spannung und Stromstärke angegeben. So ist beispielsweise jede Glühlampe mit einer Leistungsangabe versehen. Möchte man die elektrische Arbeit einer Glühlampe berechnen, dann muss man diese Leistungsangabe nur noch mit ihrer Betriebsdauer multiplizieren. Eine 100 W-Lampe, die 12 Stunden in Betrieb war, hat demzufolge eine elektrische Arbeit von

Die Stromstärke lässt sich über verschiedene Wege berechnen. Je nachdem, welche Angaben vorhanden sind, kann die Stromstärke über eine Reihe unterschiedlicher Formeln ermittelt werden. Die Bestimmung der Stromstärke auf Grundlage von Spannung und Widerstand ist die häufigste unter den Berechnungen. Sie basiert auf dem sogenannten "Ohmschen Gesetz", das die Spannung "U" (in Volt), den Widerstand "R" (in Ohm) und die Stromstärke "I" (in Ampere) miteinander in Beziehung setzt. Sind zwei der drei Werte vorhanden, kann der dritte mithilfe des folgenden physikalischen Gesetzes berechnet werden: U = R x I. Daraus lässt sich die Stromstärke als Division der Spannung durch den Widerstand ableiten (I = U / R). Beträgt die Spannung beispielsweise zehn Volt bei einem Widerstand von zwei Ohm, so errechnet sich daraus eine Stromstärke von fünf Ampere.

5. Die Berechnung der Stromstärke mit Spannung und Leistung

Ähnlich häufig wie das Ohmsche Gesetz wird die elektrische Stromstärke auf Basis von Spannung und Leistung berechnet. Grundlage dieser Berechnung ist die Formel für die elektrische Leistung "P" in Watt. Sie ist das Produkt aus Stromstärke (in Ampere) und Spannung (in Volt). Die Formel für die elektrische Leistung lautet somit: P = U x I. Durch Umkehrung dieser Formel kann die Stromstärke als Division der Leistung durch die Spannung errechnet werden. Eine Leistung von 880 Watt bei einer Spannung von 220 Volt würde eine Stromstärke von vier Ampere ergeben.

6. Die Berechnung der Stromstärke mit Ladung und Zeit

Eine weitere der gebräuchlichsten Formeln zur Ermittlung der elektrischen Stromstärke ist die Beziehung zwischen der Stromstärke, der Ladung und der Zeit. Wie bereits einleitend dargestellt, gibt die Stromstärke an, wie viel elektrische Landung in einer gewissen Zeit durch den Querschnitt eines Leiters fliesst. Die Stromstärke "I" kann somit durch die Division der Ladung "Q" (in Coulomb) durch die Zeit "t" (in Sekunden) ermittelt werden. Die Formel lautet: I = Q / t. Eine Stromstärke von einem Ampere stellt somit einen Ladungsfluss von einem Coulomb durch einen Leiter innerhalb von einer Sekunde dar.

7. Ampere und Leitwert

Je geringer der Widerstand eines Stromverbrauchers, desto höher ist sein Leitwert. Ein Verbraucher mit einem grossen Widerstand leitet den Strom hingegen schlecht und besitzt deshalb einen kleinen Leitwert. Die Stromstärke steht in direkter Beziehung zum Leitwert eines Verbrauchers. Je grösser der Leitwert, desto grösser ist auch die Stromstärke.

Was ist in der Physik Q?

Wie rechne ich die elektrische Ladung aus?

Was ist die Ladungsmenge Q?

Für was steht das I bei Stromstärke?