Volt, Ampere, kWh – Maßeinheiten des Stroms.
Volt, Ampere, Watt und kWh sind Begriffe, die jeder schon mal gehört hat. Aber wer weiß schon genau, was sie bedeuten? Yello bringt Licht ins Dunkel und erklärt dir, was die Fachbegriffe im Einzelnen meinen.
Volt, Ampere, kWh – darum geht’s.
Volt, Ampere, Watt oder kWh: Begriffe, die dir bestimmt schon häufiger begegnet sind, sei es auch nur bei der jährlichen Stromrechnung. Fest steht: Die Frage „Wie lässt sich Strom messen?“ ist nicht ganz so einfach zu beantworten, wie manche vielleicht meinen. Eine einzige Maßeinheit für Strom gibt es nämlich nicht. Und wenn es darum geht, die Unterschiede zwischen Volt, Ampere und kWh aufzuzeigen, wird es noch komplizierter.
Damit neben dem theoretischen Verständnis demnächst auch klarer wird, weshalb zum Beispiel eine Sicherung rausfliegt oder ein Elektrogerät in den USA einfach nicht funktionieren will: Hier einige anschaulichen Erklärungen bezüglich elektrischer Maßeinheiten und Co.
Volt – Spannung oder: wie hoch ist der Druck?
Die elektrische Spannung wird in Volt (V)gemessen. Diese Maßeinheit wird international verwendet und wurde nach dem italienischer Physiker Alessandro Volta benannt. Spannung bezeichnet die Menge an Energie, die in jedem Elektron steckt.
Soweit so gut, doch wie genau kann ich mir diese „Spannung“ nun vorstellen? Wir veranschaulichen das einmal: Wir übertragen Elektrizität und deren Fachbegriffe auf das Verhalten von Wasser, das in einem Wasserfall nach unten stürzt. Durch mehr Fallhöhe hat das Wasser mehr Druck, wenn es nach unten fällt. Genau dieser Wasserdruck entspricht der Spannung, die in Volt gemessen wird.
Ampere – Stromstärke oder: um welche Menge geht es?
Die Stromstärke wird in Ampere (A) gemessen. Die international gültige Einheit wurde nach dem französischen Physiker André-Marie Ampère benannt. Ampere zeigen an, wie viele Elektronen pro Zeiteinheit fließen.
In unserem Beispiel vom Wasserfall, ist neben der Höhe eine weitere Größe von großer Bedeutung: Wieviel Wasser fließt pro Sekunde nach unten? Die Menge des Wassers, die pro Zeiteinheit fließt, entspricht also der Stromstärke, die in Ampere gemessen wird.
Watt – Leistung oder: wieviel Kraft kommt an?
Der schottische Erfinder James Watt hat Maschinen gebaut und ihre Leistung gemessen. Er benutzte als Einheit für Leistung den Begriff „Watt“. Die Maßeinheit wurde international für die Messung von Leistung übernommen und bezeichnet die Menge an Energie, die von einem Gerät verbraucht wird. Sie errechnet sich aus den beiden Teilgrößen Volt und Ampere, die multipliziert werden müssen. Ausgedrückt als Formel: Watt = Volt x Ampere.
Bei dem Wasserfall kommt es also sowohl auf die Fallhöhe als auch die Wassermenge an. Willst du zum Beispiel ein Schaufelrad unter dem Wasserfall betreiben, hilft es nicht, ein paar Tropfen zu haben, die weit hinabfallen. Genauso wenig bringt es etwas, wenn eine große Wassermenge ohne Geschwindigkeit unterwegs ist. Es braucht also beides! Die Wasserkraft, die unten ankommt und sich im Beispiel aus Fallhöhe und Wassermenge zusammensetzt, entspricht dann der Leistung, die mit Watt bezeichnet wird.
kWh: Leistung pro Stunde einfacher berechnen.
Da alle möglichen Geräte Strom benötigen, ist es nicht selten, dass zu ein- und demselben Zeitpunkt einige Tausend Watt benötigt werden. So zum Beispiel, wenn die Waschmaschine läuft, der Herd an ist und du womöglich auch noch die Haare föhnst. Eine Wattstunde (Wh) gibt an, wieviel Energie ein “System”, wie zum Beispiel eine Maschine oder ein Gerät in einer Stunde abgeben oder aufnehmen kann.
Dies zu berechnen bedeutet riesige Zahlen mit vielen Nullen, die schnell unübersichtlich werden. Zur Vereinfachung wurde deshalb das Kilowatt eingeführt, das eintausend Watt entspricht. So ist die im Alltag gebräuchliche Kilowattstunde (kWh) entstanden, in der sämtliche Strom- oder Heizkosten abgerechnet werden, welche die Strom- oder Wärmezähler erfassen.
- Das Föhn-Phänomen: In Deutschland sind Stromanschlüsse üblicherweise bis zu einer Stromstärke von 16 Ampere abgesichert. Betreibst du nun mehrerer Geräte in diesem Stromkreis, kann dieser Wert überschritten werden. Das ist schneller der Fall, als viele denken. So benötigt ein Föhn mit 2.000 Watt Leistung an einer 230-Volt-Steckdose 8,7 Ampere an Stromstärke. Kommt ein weiterer Föhn oder ein Gerät, das ähnlich viel verbraucht hinzu, würde die Sicherung herausfliegen.
- Netzspannung in den USA: Wie viel Volt hat eine Steckdose? Gerade im Übersee-Urlaub eine entscheidende Frage. Während in Europa 230 Volt üblich sind, findet sich in den USA meist eine Netzspannung von 120 Volt. Deshalb werden Geräte von hier in den USA nur mit der Hälfte an Leistung arbeiten – wenn sie denn überhaupt funktionieren. Umgekehrt müsste der Föhn oder Rasierer eines Amerikaners in Europa das Doppelte an Spannung aushalten, was viele Elektrogeräte zerstören würde. Die Lösung sind entweder Geräte, bei denen die Spannung etwa mit einer Münze umgestellt werden kann oder sogenannte Spannungswandler, die einzeln erhältlich sind und Abhilfe schaffen.
Ein schöner Versuch, Klarheit in Spannung Strom und Leistung zu bringen.
Mein Lehrer hätte jedoch die Hände über dem Kopf zusammen geschlagen, wenn er dieses gelesen hätte.
“Während in Europa 230 Volt üblich sind, findet sich in den USA meist eine Netzspannung von 120 Volt. Deshalb werden Geräte von hier in den USA nur mit der Hälfte an Leistung arbeiten – wenn sie denn überhaupt funktionieren.”
Wenn ich nur die halbe Spannung zur Verfügung habe, fließt auch nur der halbe Strom. Halbe Spannung mal halben Strom ergibt abe nur ein viertel der Leistung.
Einen schönen Gruß an Herrn Watt.
Mit freundlichem Gruß
Joachim S.