Umrechner für lineare Stromdichte
Rechnen Sie lineare Stromdichte zwischen A/m, kA/m, A/cm, mA/mm und µA/µm um. Geben Sie einen Wert ein und wählen Sie die Ausgangs- und Zieleinheit.
Lineare Stromdichte zwischen Einheiten umrechnen
Formel für lineare Stromdichte
Wobei:
- \(K_{\mathrm{from}}\) — Wert in der Ausgangseinheit
- \(K_{\mathrm{to}}\) — Wert in der Zieleinheit
- \(f_{\mathrm{from}}\) und \(f_{\mathrm{to}}\) — die Anzahl der Ampere pro Meter, die eine Ausgangs- bzw. Zieleinheit jeweils darstellt
Wandeln Sie den Ausgangswert zuerst in A/m um und teilen Sie dann durch den A/m-Gegenwert der Zieleinheit. Die Umrechnungsfaktoren müssen die Einheiten so wiedergeben, wie sie definiert sind; beachten Sie die Warnung weiter unten zu zwei Faktoren, die dieser Rechner derzeit verwendet.
Lineare Stromdichte – Rechenbeispiel
Beispiel: Wandeln Sie den Standardwert von 5 A/m in A/cm um. Da 1 A/cm gleich 100 A/m ist, wird durch 100 geteilt.
\[5\ \mathrm{A/m}\times\frac{1\ \mathrm{A/cm}}{100\ \mathrm{A/m}}=0{,}05\ \mathrm{A/cm}\]
Ergebnis: 5 A/m = 0,05 A/cm.
So verwenden Sie den Rechner
- Geben Sie eine nichtnegative Zahl in Stromdichtewert ein. Der Standardwert ist 5.
- Wählen Sie die vorhandene Einheit des Wertes unter Von-Einheit.
- Wählen Sie die gewünschte Einheit unter In-Einheit.
- Lesen Sie Umgerechnete lineare Stromdichte ab, die die gewählte Zieleinheit einschließt. Die angezeigte Zahl wird auf acht Dezimalstellen gerundet.
Die Standardeinstellung rechnet A/m in A/cm um. Bevor Sie sich auf eine andere Auswahl verlassen, lesen Sie die Warnung zu den Einheitsfaktoren in den praktischen Hinweisen: Der aktuelle Rechnercode rechnet mA/mm oder µA/µm nicht korrekt um, wenn die andere Einheit davon abweicht.
Was lineare Stromdichte bedeutet
Lineare Stromdichte beschreibt elektrischen Strom pro Längeneinheit, nicht allein den Strom. Wird der Strom beispielsweise gleichmäßig über die Breite einer idealisierten leitenden Schicht verteilt, ergibt die Division des Gesamtstroms durch diese Breite einen Wert in A/m. Die Größe kann auch bei der Beschreibung eines äquivalenten Oberflächenstroms in elektromagnetischen Modellen auftreten. Ihre Bedeutung hängt davon ab, welche Länge gemessen wird; daher ist der physikalische Aufbau ebenso wichtig wie die Einheit.
Ein Wert von 5 A/m bedeutet fünf Ampere pro Meter der angegebenen Breite oder Länge in diesem Modell; er bedeutet nicht, dass ein bestimmter Leiter unbedingt fünf Ampere führt. Um auf einen Gesamtstrom zu schließen, benötigen Sie die zugehörige Abmessung und eine geeignete Verteilungsannahme. Wenn Sie die Einheiten des Stroms selbst umrechnen möchten, verwenden Sie den Umrechner für elektrischen Strom.
Lineare Stromdichte ist nicht dasselbe wie Stromdichte durch eine Querschnittsfläche, die Einheiten von A/m² hat. Sie hat außerdem dieselben Einheiten wie die magnetische Feldstärke, doch gleiche Einheiten machen die beiden Größen nicht austauschbar. In der Elektromagnetik können weitere Größen eigene Umrechnungen erfordern: Verwenden Sie den Umrechner für magnetische Flussdichte für die magnetische Flussdichte und den Umrechner für magnetische Durchflutung für die magnetische Durchflutung.
Einheitsfaktoren und praktische Einschränkungen
Für eine physikalisch korrekte Umrechnung verwenden Sie die folgenden A/m-Gegenwerte. Jeder Faktor gibt die Anzahl von A/m in einer Einheit der linken Spalte an.
| Einheit | Gegenwert in A/m |
|---|---|
| 1 A/m | 1 A/m |
| 1 kA/m | 1.000 A/m |
| 1 A/cm | 100 A/m |
| 1 mA/mm | 1 A/m |
| 1 µA/µm | 1 A/m |
Wichtig: Der Rechnercode weist mA/mm derzeit einen Faktor von 1.000 und µA/µm einen Faktor von 1.000.000 zu. Beide sollten einen Faktor von 1 haben. Folglich sind die angezeigten Ergebnisse falsch, wenn eine dieser Einheiten in eine andere Einheit oder umgekehrt umgerechnet wird. Umrechnungen zwischen A/m, kA/m und A/cm verwenden die korrekten Faktoren. Werden in beiden Feldern dieselbe Einheit gewählt, wird der eingegebene Wert zurückgegeben.
Eine schnelle Kontrolle: 1 A/m = 1 mA/mm = 1 µA/µm — Strom und Länge verkleinern sich in jedem Ausdruck um denselben Faktor. Beispielsweise sollte 5 A/m in 5 mA/mm umgerechnet werden, nicht in 0,005 mA/mm. Bis die Faktoren des Rechners korrigiert sind, verwenden Sie für Umrechnungen mit mA/mm oder µA/µm die obige Tabelle und Formel.
Eine Einheitenumrechnung ändert nur, wie ein Wert ausgedrückt wird; sie kann weder die zugrunde liegende Messung noch die gewählte Länge noch die Angemessenheit einer gleichmäßigen Verteilung überprüfen. Sehr kleine umgerechnete Werte können als Null angezeigt werden, weil das Ergebnis auf acht Dezimalstellen gerundet wird. Bewahren Sie in Zwischenrechnungen mehr Genauigkeit auf, wenn ein winziger Unterschied wichtig ist.
Häufig gestellte Fragen
Wie kann ich lineare Stromdichte von Hand umrechnen?
Rechnen Sie die Strom- und Längeneinheiten getrennt um und vereinfachen Sie dann das Verhältnis. Beispielsweise entspricht \(12\ \mathrm{mA/mm}\) genau \(12\ \mathrm{A/m}\), weil beide Milli-Einheiten jeweils einen Faktor tausend beitragen. Da \(1\ \mathrm{A/cm}=100\ \mathrm{A/m}\), ergibt sich \(0{,}12\ \mathrm{A/cm}\). Verwenden Sie für Umrechnungen mit mA/mm oder µA/µm diese Methode anstelle des aktuell angezeigten Ergebnisses des Rechners.
Was ist eine normale oder gute lineare Stromdichte?
Es gibt keinen universellen Normalwert. Ein angemessener Wert hängt vom Leiter bzw. elektromagnetischen Modell, seinen Abmessungen, dem vorgesehenen Strom sowie etwaigen Erwärmungs- oder Materialgrenzen ab. Eine Einheitenumrechnung kann nicht feststellen, ob eine Konstruktion sicher oder eine Messung plausibel ist. Vergleichen Sie Ihren Wert mit den Spezifikationen des jeweiligen Geräts oder Modells, und verwenden Sie dabei dieselbe Definition der gemessenen Länge.
Wie rechne ich A/m in Ampere pro Zoll um?
Multiplizieren Sie den Zahlenwert in A/m mit \(0{,}0254\), um ihn in A/in auszudrücken, weil ein Zoll \(0{,}0254\) Meter entspricht. Beispielsweise gilt \(10\ \mathrm{A/m}=0{,}254\ \mathrm{A/in}\). Umgekehrt multiplizieren Sie einen Wert in A/in mit etwa \(39{,}3701\), um A/m zu erhalten. A/in gehört nicht zu den wählbaren Einheiten dieses Rechners.
Kann ich den Gesamtstrom aus einer ungleichmäßigen linearen Stromdichte bestimmen?
Ja, wenn Sie wissen, wie die Dichte über die betreffende Breite variiert. Integrieren Sie sie über diese Breite: \(I=\int K(s)\,\mathrm{d}s\), wobei \(K(s)\) senkrecht zur Stromrichtung gemessen wird. Die Multiplikation eines einzigen Dichtewerts mit der vollen Breite ist nur gültig, wenn dieser Wert die Verteilung ausreichend repräsentiert, etwa bei einer gleichmäßigen Schicht.
Wie hängt lineare Stromdichte mit der Stromdichte in A/m² zusammen?
Eine Volumenstromdichte in A/m² kann eine Schichtstromdichte in A/m ergeben, wenn man sie über die Dicke der Schicht integriert. Ist sie über eine Dicke \(t\) gleichmäßig, gilt \(K=Jt\). Variiert sie, integrieren Sie \(J\) stattdessen über die Dicke. Diese Beziehung erfordert eine definierte Geometrie und Stromrichtung; die beiden Größen lassen sich nicht allein durch Wechseln der Einheiten ineinander überführen.
Kann lineare Stromdichte negativ sein?
Ja, ein negativer Wert kann anzeigen, dass der Strom einer gewählten positiven Richtung entgegenfließt. Der Betrag ist dann ihr Absolutwert. Dieser Rechner akzeptiert nur nichtnegative Eingaben, wandelt also Beträge um und behält kein Richtungsvorzeichen bei. Wenn die Richtung in Ihrer Rechnung wichtig ist, notieren Sie das Vorzeichen separat und wenden Sie es nach der Einheitenumrechnung an.
Ändert die Umrechnung einer linearen Wechselstromdichte, ob es sich um einen RMS- oder einen Spitzenwert handelt?
Nein. Der Wechsel zwischen Einheiten wie A/m und A/cm bleibt erhalten, ob der ursprüngliche Wert ein Effektivwert (RMS), ein Spitzenwert oder ein Momentanwert ist. Diese Bezeichnungen beziehen sich auf verschiedene Arten, einen zeitlich veränderlichen Strom anzugeben, nicht auf verschiedene Längeneinheiten. Notieren Sie die Konvention zusammen mit dem umgerechneten Wert; bei einer Sinusgröße erfordert die Umrechnung zwischen RMS und Spitzenwert zusätzlich einen eigenen Faktor \(\sqrt{2}\).