Ampere

  Vorangehende Seite Nächste Seite Für die Druckfunktion wird JavaScript benötigt!  

Bei der Öffnung des MKS-Systems der Meterkonvention für elektrische Größen 1954 konnte man bereits auf jahrzehntelange Bemühungen um eine international verbindliche Definition der Einheit der Stromstärke zurück. Das „Internationale Ampere“, das über die elektrolytische Wirkung des elektrischen Sroms definiert worden war, gab es bereits seit 1908 in international verbindlicher Form (national z.B. im Deutschen Reich ab 1898), doch die mit ihm verbundene Genauigkeit war begrenzt. Praxisorientierte Definitionen von Ohm, Ampere und Volt unterschieden sich deshalb mit zunehmender Messgenauigkeit von den entsprechenden „absoluten“ Einheiten, die exakt auf die Basis-Einheiten von Länge, Masse und Zeit abstellten.

Mit der anschließenden Definition des „Absoluten Ampere“ konnte man sich auf eine Kraftwirkung statt auf eine abgeschiedene Masse stützen, und damit die Standardabweichung eines entsprechenden Messwertes auf unter 10-8 senken:

Das Ampere ist die Stärke eines konstanten elektrischen Stromes, der, durch zwei parallele, geradlinige, unendlich lange und im Vakuum im Abstand von einem Meter voneinander angeordnete Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt fließend, zwischen diesen Leitern je einem Meter Leiterlänge die Kraft 2· 10-7 Newton hervorruft.

Während sich „zwei parallele, geradlinige, unendlich lange Leiter“ nicht realisieren lassen, kann diese Konfiguration jedoch auf die Geometrie von Kreisspulen umgerechnet werden, mit denen sich dann entsprechende Messungen sehr genau durchführen lassen [Paus 2007, 236].

Diese Definition wurde 1954 für die SI-Einheit Ampere übernommen, jedoch mit dem Ziel, die magnetische Permeabilität µ0 zu definieren, so dass damit über die Lichtgeschwindigkeit c auch die elektrische Permittivität ε0 festliegt (deshalb endet die SI-Definiton des Ampere auch konjunktivisch mit „hervorrufen würde“). Mit der Festlegung dieser Werte lassen sich elektrische Größen gesetzmäßig, insbesondere unter Ausnutzung von Quanteneffekten realisieren.

Es wird angestrebt, das Ampere zukünftig auf einen Strom von Elementarladungen e zurückzuführen, der sich mit hochfrequent geschalteten Einzelelektronentransistoren (SET) prinzipiell auf ein Quant genau steuern ließe. Die erzielbaren Stromstärken sind allerdings noch nicht groß genug, um einen solchen Quantenstandard des elektrischen Stroms etablieren zu können.