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Ladung & Stromstärke
Physik · Klasse 8 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Elektrizität im Alltag · bis Ende Jg. 9/10
Strom ist fließende Ladung. Diese Seite zeigt, wie Ladung, Stromstärke und Zeit zusammenhängen, und rechnet ein Beispiel mit Milliampere durch.
Worum es geht
In einem Draht bewegen sich Elektronen. Die Stromstärke I sagt, wie viel Ladung Q pro Sekunde durch den Querschnitt fließt. 1 Ampere heißt: 1 Coulomb pro Sekunde. Fließt ein Strom länger, ist mehr Ladung geflossen. Auf Akkus steht die Ladung oft in mAh: 1 mAh ist die Ladung, die bei 1 mA in einer Stunde fließt. Ein einzelnes Elektron trägt nur 1,602·10⁻¹⁹ C, deshalb fließen schon bei kleinen Strömen unvorstellbar viele.
Die Formeln
| Größe | Formel | Einheit |
|---|---|---|
| Ladung | Q = I · t | C = A·s |
| Stromstärke | I = Q / t | A |
| Akkuladung | 1 mAh = 3,6 C | |
| Zahl der Elektronen | N = Q / e | e = 1,602·10⁻¹⁹ C |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Ein Strom von 300 mA fließt 5 min lang. Wie viel Ladung ist geflossen?
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Formel | Q = I · t | Ladung ist Strom mal Zeit |
| 2 · Umrechnen | I = 300 mA = 0,3 A; t = 5 min = 300 s | Coulomb ist Ampere mal Sekunde |
| 3 · Einsetzen | Q = 0,3 A · 300 s | |
| 4 · Ergebnis | Q = 90 C | A · s = C |
Der typische Fehler
Minuten stehen lassen. 0,3 A · 5 = 1,5 – und man schreibt „1,5 C“, sechzigmal zu wenig. Es fühlt sich fertig an, weil Milliampere schon umgerechnet sind. Coulomb ist aber Ampere mal Sekunde. Beide Größen müssen umgerechnet werden: die Stromstärke in A, die Zeit in s.
So prüfst du dein Ergebnis
Einheit: A · s = C. Steht „A · min“ da, fehlt eine Umrechnung. Probe: 90 C / 300 s = 0,3 A. Grenzfall: Doppelte Zeit, doppelte Ladung. Akku: Kapazität in mAh durch Strom in mA ergibt die Laufzeit in h.