Elektrische Ladung Rechner
Gib einen Strom und eine Zeit ein, um die elektrische Ladung in Coulomb zu erhalten — samt der entsprechenden Anzahl an Elektronen — mit der einfachen Beziehung Q = I × t.
Ladung und Elektronen auf einmal
Gib Strom und Zeit ein und der Elektrische-Ladung-Rechner liefert die Ladung (I × t) in Coulomb und die entsprechende Anzahl der Elektronen zusammen.
SI-Einheiten verwenden
Strom in Ampere und Zeit in Sekunden ergeben Ladung in Coulomb — rechne Minuten ×60 und Stunden ×3600 in Sekunden um, bevor du startest.
Was ist elektrische Ladung?
Die Menge an Elektrizität, die fließt
Der Elektrische-Ladung-Rechner macht aus einem Strom und einer Zeit die Ladung, die durch einen Stromkreis fließt. Die elektrische Ladung ist die Menge an Elektrizität, die an einem Punkt vorbeifließt, gemessen in Coulomb (C): Ein Coulomb ist ein gleichmäßiger Strom von einem Ampere, der eine Sekunde lang fließt. Aus zwei alltäglichen Größen — dem Strom in Ampere und der Zeit in Sekunden — liefert er die Ladung in Coulomb sowie die Anzahl der Elektronen, die diese Ladung darstellt. Das ist die Zahl dahinter, wie viel eine Batterie liefert, wie lange ein Kondensator zum Füllen braucht und wie viel Elektrizität durch einen Draht fließt.
Gib einen Strom in Ampere und eine Zeit in Sekunden ein, um sofort die elektrische Ladung in Coulomb und die passende Elektronenzahl zu erhalten.
Die elektrische Ladung ist der Strom multipliziert mit der Zeit, die er fließt, und die Elektronenzahl ist diese Ladung geteilt durch die Elementarladung.
Q = I × tDie Ladung wächst direkt proportional zu beiden Größen: Verdoppelst du den Strom oder die Zeit, verdoppelst du die Ladung. Um dasselbe Ergebnis als Anzahl von Elektronen auszudrücken, teile die Ladung durch die Elementarladung, e = 1,602176634 × 10⁻¹⁹ C — die Ladung eines einzelnen Elektrons. Verwende Ampere und Sekunden, dann kommt die Ladung in Coulomb zurück.
Angenommen, ein gleichmäßiger Strom von 2 A fließt 10 Sekunden lang.
Strom mit Zeit multiplizieren
2 × 10 = 20 — Strom in Ampere mal Zeit in Sekunden.
Ladung ablesen
Die elektrische Ladung beträgt 20 Coulomb (C) — das ist das Ergebnis.
In Elektronen umrechnen
20 ÷ 1,602176634 × 10⁻¹⁹ ≈ 1,2483 × 10²⁰ Elektronen fließen am Punkt vorbei.
Die zwei Ergebnisse beschreiben denselben Fluss auf unterschiedliche Weise. Die Ladung in Coulomb (20 C im Beispiel oben) ist die praktische Größe in der Elektronik — sie sagt dir, wie viel Elektrizität bewegt wurde, und sie bemisst Batterien (oft in Amperestunden angegeben, was einfach Coulomb ÷ 3600 ist) und füllt einen Kondensator bis zu einer bestimmten Spannung. Die Elektronenzahl (etwa 1,2483 × 10²⁰) ist dieselbe Ladung als einzelne Teilchen ausgedrückt, was anschaulich macht, wie viele Elektronen schon bei einem kurzen, mäßigen Strom fließen. Weil die Ladung einfach Strom mal Zeit ist, lassen sich die zwei Größen sauber gegeneinander tauschen: Ein kleiner Strom über lange Zeit bewegt dieselbe Ladung wie ein großer Strom über kurze Zeit. Deshalb können ein Erhaltungsladegerät und ein Schnellladegerät beide dieselbe Batterie voll laden — sie liefern dieselbe Gesamtladung, nur in unterschiedlichem Tempo.
Die Formel ist exakt, doch ein paar praktische Punkte solltest du im Blick behalten.
Gleichmäßiger Strom und einheitliche Einheiten
Dieser Rechner setzt einen konstanten (gleichmäßigen) Strom über die gesamte Zeit voraus. Ändert sich der Strom, verwendet Q = I × t nur den mittleren Strom, und die wahre Ladung ist die Fläche unter der Strom-Zeit-Kurve. Halte deine Einheiten durchgängig gleich — Ampere für den Strom und Sekunden für die Zeit —, sonst stimmen die Coulomb nicht: Rechne Minuten mal 60 und Stunden mal 3600 um, bevor du die Zeit eingibst.