Elektrische Ladungsmenge

Die elektrische Ladung (Ladungsmenge) gibt an wie viel elektrische Energie durch Ladungsunterschiede zweier Punkte gebunden ist. azubiworld

Das Modell lässt ich mit Spitzenlast in etwa eine halbe Stunde betreiben. Fliegt man zwischendurch langsamer, verlängert sich natürlich dementsprechend die Flugdauer:

Elektrische Ladungsmenge

Die elektrische Ladungsmenge ist eine der Basisgrößen und ist somit auch eine der Einheiten im SI-System (Internationales Einheitensystem).

  • Abkürzung: Q
  • Einheit: C (1 "Coulomb")

Unter einer Ladungsmenge von 1 Coulomb versteht man einen Stromfluss (Eine Menge an Ladungen, die einen Querschnitt eines Leiters passiert) von einem Ampere innerhalb von einer Sekunde. Es gilt somit:

1C = 1A \cdot 1s

1 Coulomb = 1 Ampere x 1 Sekunde

Aus den Einheiten erkennt man bereits den Zusammenhang der Größen, den man in folgender Formel abbilden kann:

Q = I  \cdot t

Elektrische Ladung = Stromstärke x Zeit

Weitere Einheiten

Im Alltag trifft man häufiger die Einheit mAh (Milliamperestunden) an. Zwischen diesen beiden kann ähnlich wie bei Ws und kWh mit dem Faktor 3.6 umgerechnet werden .

Beispiele

Wir haben bei der elektrischen Leistung ein Beispiel für ein Modellflugzeug angeführt, das mit 7 Akkuzellen betrieben werden kann. Auf den meisten Akkus steht eine ungefähre Ladungsmenge ("Kapazität"), in diesem Fall werden Akkus mit 2000mAh verwendet. Weiters ist noch bekannt, dass die maximale Stromstärke in etwas I = 25 A beträgt. Daraus kann man nun eine ungefähre Betriebsdauer der Akkus bei Spitzenlast berechnen:

\begin{align} & Q = 7 \cdot 2000 mAh = 14000 mAh = 14 Ah \\ & I = 25 A \\ & \\ & Q = I \cdot t \\ & 14 Ah = 25A \cdot t && \text{ / 25A} \\ & \frac{14Ah}{25A} = t \\ & t = 0.56h = 33.6min \\ \end{align}

\begin{align} & t = \frac{14Ah}{20A} = 0.7h = 42min && \text{Flugzeit bei 20 Ampere} \\ & t = \frac{14Ah}{15A} = 0.9333... h = 56min && \text{Flugzeit bei 15 Ampere} \\ & t = \frac{14Ah}{10A} = 1.4h = 1h 24min && \text{Flugzeit bei 10 Ampere} \\ \end{align}

Anmerkung

Die letzten Beispiele sind eventuell nicht ausreichend, um mit dem Flugmodell überhaupt zu starten, trotzdem kann die mittlere Stromstärke durch vermehrte Gleitphasen erreicht werden.

Kommentar verfassen