Lexikon

Damit Sie unser Online-Angebot auch voll nutzen können, haben wir hier ein kleines Begriffs-Lexikon zum Thema Powerbanks und Akkus zusammengestellt. Hier werden alle Fachbegriffe erklärt, die Sie auch in unserem Powerbank Test und den Testberichten wiederfinden.

Ampere

Das Ampere (SI-Einheitssymbol: A) häufig als Amp abgekürzt, ist die SI-Einheit des elektrischen Stroms und eine der sieben SI-Basiseinheiten. Es wurde nach André-Marie Ampère (1775 – 1836), einem französischen Mathematiker und Physiker, benannt, der als Vater der Elektrodynamik gilt.

Ampere ist definiert als der konstante Strom, der, wenn er durch zwei gerade, parallele Leiter mit unendlicher Länge und vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt, die in einem Vakuum mit einem Abstand von einem Meter verlaufen, zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 · 10-7 Newton pro Meter Länge erzeugen würde. Praktisch ausgedrückt ist das Ampere eine Maßeinheit für die Geschwindigkeit des Elektronenflusses oder -stroms in einem elektrischen Leiter. Ein Ampere Strom repräsentiert ein Coulomb elektrischer Ladung (6,24 × 1018 Ladungsträger), das sich über einen bestimmten Punkt in einer Sekunde bewegt.

Amperestunde

Eine Amperestunde, abgekürzt Ah, ist die Energiemenge in einer Batterie, die es ermöglicht, dass ein Ampere Strom für eine Stunde fließt. Die Amperestunde ist eine Einheit für die elektrische Ladung und die allgemeine Maßeinheit für die Kapazität einer Batterie oder eines Akkumulators. Da ein Ampere Strom einem Coulomb elektrischer Ladung entspricht, die sich über einen bestimmten Punkt in einer Sekunde bewegt, entspricht eine Amperestunde 3.600 Coulomb oder 3.600 Amperesekunden. Die Nennkapazität von Batterien und Akkumulatoren wird häufig in Milliamperestunden (mAh) angegeben. Eine Milliamperestunde entspricht einer tausendstel Amperestunde.

Akku

Akku ist die Abkürzung für Akkumulator. Der Begriff stammt vom lateinischen „accumulare“ auf Deutsch „anhäufen“. Ein Akku ist eine sogenannte Sekundärzelle oder Sekundärbatterie. Die chemische Reaktion, die innerhalb der Zelle stattfindet, ist reversibel und für Hunderte oder Tausende von Zyklen wiederholbar. Primärbatterien sind „Einwegbatterien“. Sobald die chemische Reaktion zwischen den Elektrodenmaterialien der Zelle beendet ist, verliert die Zelle ihre Fähigkeit, Energie zu erzeugen. Sie kann nicht wieder aufgeladen werden.

Wiederaufladbare Batterien werden in vielen verschiedenen Formen und Größen hergestellt, von Knopfzellen bis zu Megawatt-Systemen, die zur Stabilisierung von elektrischen Verteilungsnetzen eingesetzt werden. Die bekanntesten wieder aufladbaren Batterien sind Blei-Säure-, Nickel-Cadmium- (NiCd), Nickel-Metallhydrid- (NiMH), Lithium-Ionen- (Li-Ion) und Lithium-Ionen-Polymer- (Li-Ion-Polymer) Akkus.

Kapazität

Die Kapazität ist ein Maß der von einer Batterie gespeicherten Ladung und wird durch die Masse des in der Batterie enthaltenen aktiven Materials bestimmt. Die Batteriekapazität repräsentiert die maximale Energiemenge, die unter bestimmten Bedingungen aus der Batterie entnommen werden kann. Die tatsächlichen Energiespeicherfähigkeiten einer Batterie können jedoch erheblich von der nominalen Nennkapazität abweichen, da die Batteriekapazität stark vom Alter und den Lade- oder Entladebedingungen der Batterie sowie der Temperatur abhängt.

Die in einer Batterie gespeicherte Energie wird entweder in Wattstunden (Wh), Kilowattstunden (kWh) oder Amperestunden (Ah) angegeben. Das gebräuchlichste Maß für die Batteriekapazität ist Amperestunde. Die Ah ist definiert als die Anzahl von Stunden, für die eine Batterie einen Strom liefern kann, der gleich der Entladungsrate bei der Nennspannung der Batterie ist.

Elektrische Ladung

Die elektrische Ladung gibt an, wie groß der Elektronenmangel oder der Elektronenüberschuss eines Körpers ist. Die Einheit der elektrischen Ladung im Internationalen Einheitensystem ist das Coulomb (C), wobei 1 C etwa 6,24 x 1018 Elementarladungen entspricht. In Atomen trägt das Elektron eine negative Elementar- oder Einheitsladung. Das Proton trägt eine positive Ladung. Die beiden Ladungsarten sind gleich und entgegengesetzt. Die Elementarladung ist die kleinste Ladungsmenge. Sie entspricht der Ladung eines einzelnen Elektrons und beträgt -1,6 · 10-19 C. In einem Körper ist die Nettoladung gleich der arithmetischen Summe der Ladungen aller Atome unter Berücksichtigung der Polarität.

Elektrische Spannung

Die elektrische Spannung ist die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen zwei Punkten. Eine andere Bezeichnung ist daher elektrische Potenzialdifferenz. Die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen zwei Punkten, das heißt, die Spannung ist als die Arbeit definiert, die pro Ladungseinheit gegen ein statisches elektrisches Feld erforderlich ist, um eine Testladung zwischen den zwei Punkten zu bewegen. Im Internationalen Einheitensystem wird die abgeleitete Einheit für Spannung als Volt bezeichnet. In SI-Einheiten wird die Arbeit pro Ladungseinheit als Joule pro Coulomb ausgedrückt, wobei 1 Volt = 1 Joule (Arbeit) pro Coulomb (Ladung) ist.

Die offizielle SI-Definition für Volt verwendet Leistung und Strom, wobei 1 Volt = 1 Watt (Leistung) pro 1 Ampere (Strom) ist. Elektrische Potenzialunterschiede zwischen Punkten können durch elektrische Ladung, durch elektrischen Strom durch ein Magnetfeld, durch zeitlich veränderliche Magnetfelder oder durch eine Kombination dieser drei verursacht werden. darstellen.

Stromstärke

Die Stromstärke ist ein Maß für den elektrischen Stromfluss, auch kurz Ampere genannt. Sie entspricht der Anzahl von Elektronen in einem Leiter, die in einem bestimmten Zeitraum an einem bestimmten Punkt vorbeifließen. Dabei bezieht sich Stromstärke immer auf eine Fläche, beispielsweise die Querschnittsfläche eines elektrischen Leiters. Die Richtung, in der der elektrische Strom fließt, ist als die Richtung definiert, in der sich die positive elektrische Ladung bewegt. Bei Elektronen, als bei negativen Ladungsträgern, ist die „positive“ Stromrichtung daher entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung dieser Ladungsträger. Auf der Erde kommen natürliche Stromstärken in Größenordnungen von einem Pikoampere (1,0 × 10-12 Ampere) bis zu mehr als 100 Kiloampere bei Blitzen vor.

Elektrischer Widerstand

Der elektrische Widerstand eines Objekts ist ein Maß für den Widerstand des elektrischen Stroms. Die inverse Größe ist die elektrische Leitfähigkeit und die Leichtigkeit, mit der ein elektrischer Strom fließt. Die SI-Einheit des elektrischen Widerstands ist das Ohm (?).

Der Widerstand eines Objekts hängt zu einem großen Teil von dem Material ab, aus dem es hergestellt ist – Objekte aus elektrischen Isolatoren wie Gummi haben eine sehr hohen elektrischen Widerstand und eine geringe Leitfähigkeit. Objekte aus elektrischen Leitern wie Metallen haben einen sehr niedrigen Widerstand und eine hohe Leitfähigkeit. Diese Materialabhängigkeit wird durch den spezifischen Widerstand eines Materials quantifiziert. Alle Objekte weisen einen gewissen Widerstand auf, mit Ausnahme der Supraleiter, die einen Widerstand von nahe Null haben.

Energie

In der Physik ist Energie die quantitative Eigenschaft, die auf ein Objekt übertragen werden muss, um an dem Objekt zu arbeiten oder es zu erwärmen. Das Energieerhaltungsgesetz besagt, dass Energie in der Form umgewandelt, aber nicht erzeugt oder zerstört werden kann. Die SI-Einheit der Energie ist das Joule (J). Ein Joule entspricht der Energie, die auf ein Objekt übertragen wird, wenn es auf einer Strecke von 1 Meter gegen eine Kraft von 1 Newton bewegt wird.

Übliche Energieformen sind die kinetische Energie eines sich bewegenden Objekts, die potenzielle Energie, die durch die Position eines Objekts in einem Kraftfeld (gravitativ, elektrisch oder magnetisch) gespeichert wird, die elastische Energie, die durch Dehnen fester Objekte gespeichert wird, die chemische Energie, die freigesetzt wird, wenn ein Brennstoff verbrennt, die von Licht getragene Strahlungsenergie und die thermische Energie aufgrund der Temperatur eines Objekts.

Leistung

In der Physik ist Leistung die Arbeits- oder Wärmeübertragungsrate, da heißt, die pro Zeiteinheit übertragene oder umgesetzte Energiemenge. Da es bei der Leistung keine Richtung gibt, handelt es sich um eine skalare Größe. Im Internationalen Einheitensystem wird die Leistung in Joule pro Sekunde (J / s), bekannt als Watt, angegeben. Als physikalisches Konzept erfordert Leistung sowohl eine Änderung des physischen Systems als auch eine bestimmte Zeit, in der die Änderung auftritt. Dies unterscheidet sich von dem Begriff der Arbeit, bei der nur an eine Nettoveränderung des Zustands des physischen Systems gemessen wird. Die gleiche Arbeit wird geleistet, wenn eine Last eine Treppe hinauf getragen wird, unabhängig davon, ob die Person, die sie trägt, geht oder läuft. Wenn die Person läuft, ist jedoch mehr Leistung erforderlich, da die Arbeit in kürzerer Zeit erledigt wird.

Volt

Das Volt (V) ist die abgeleitete Einheit für ein elektrisches Potenzial oder die elektrische Potenzialdifferenz (Spannung) und elektromotorische Kraft. Das Volt ist nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta (1745-1827) benannt. Ein Volt ist definiert als die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen zwei Punkten eines leitenden Drahtes, wenn ein elektrischer Strom von einem Ampere ein Watt Leistung zwischen diesen Punkten verbraucht. Ein Volt ist auch gleich der Potenzialdifferenz zwischen zwei parallelen, unendlichen Ebenen, die 1 Meter voneinander entfernt sind und ein elektrisches Feld von 1 Newton pro Coulomb erzeugen.

Watt

Das Watt (W) ist eine Einheit der Leistung. Im Internationalen Einheitensystem wird ein Watt als abgeleitete Einheit von 1 Joule pro Sekunde definiert. Das Watt beschreibt damit den Energieumsatz pro Zeiteinheit und wird zur Quantifizierung von Energieübertragungsraten verwendet. Das Watt ist nach dem englischen Ingenieur James Watt benannt. Die Anerkennung als Einheit für Leistung erfolgte 1889 durch die British Science Association. 1960 wurde die Einheit in das Internationale Einheitensystem aufgenommen.

Wirkungsgrad

Der energetische Wirkungsgrad einer Einheit – eines Gerätes, einer Komponente oder eines Systems – in der Elektronik und Elektrotechnik ist definiert als Nutzleistungsausgabe, dividiert durch die gesamte verbrauchte elektrische Leistung. Der Wirkungsgrad wird durch den griechischen Kleinbuchstaben eta (? – ???) bezeichnet. Wenn die Energieabgabe und der Energieeintrag in denselben Einheiten ausgedrückt werden, ist der Wirkungsgrad eine dimensionslose Zahl.

Der coulombsche Wirkungsgrad beschreibt bei einer Batterie oder bei einem Akku das Verhältnis von entnommenen Amperestunden zu den geladenen Amperestunden. Der coulombsche Wirkungsgrad ist damit ein Maß für die Ladungsverluste einer Batterie, die beim Laden und Entladen entstehen. Typische Wirkungsgrade von Akkus sind bei Lithium-Ionen-Akkus: 80 bis < 100 %. NiMH-Akkus: ca. 66 % und bei Blei-Säure Akkus je nach Typ und Auslegung 50 bis 95 %.