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Elektrische Ladung (Faraday)

Geflossene Ladung aus Stromstärke und Zeit: Q = I · t. Grundgleichung für jede Ladungsbilanz in Elektrolyse und Stromkreis.

Elektrische Ladung (Faraday)
01 · Eingabe

Elektrische Ladung (Faraday) berechnen

Geflossene Ladung aus Stromstärke und Zeit: Q = I · t. Grundgleichung für jede Ladungsbilanz in Elektrolyse und Stromkreis.

Lösen für
Q = I · t
A
s

Was beschreibt Q = I · t?

Die elektrische Ladung Q gibt an, wie viele Coulomb durch einen Leiter geflossen sind. Bei konstanter Stromstärke I über eine Zeit t gilt direkt Q = I · t.

In der Elektrochemie ist Q die Brücke zwischen Stromfluss und Stoffumsatz: Über die Faraday-Konstante F lässt sich aus Q die abgeschiedene Stoffmenge berechnen.

Die Formel

Formel Elektrische Ladung 
Q = I · t

Umstellungen:
    I = Q / t
    t = Q / I

Die Variablen

SymbolBedeutungEinheitErklärung
QLadungCGeflossene Ladungsmenge in Coulomb.
IStromstärkeAKonstante elektrische Stromstärke.
tZeitsDauer des Stromflusses.

Ein Coulomb ist die Ladung, die in einer Sekunde bei einem Ampere fließt: 1 C = 1 A · 1 s.

Minimal-Beispiel

Welche Ladung fließt bei I = 2 A in t = 5 min?

Rechnung Beispiel 
Q = 2 A · 300 s
  = 600 C

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Smartphone-Akku

Ein Akku mit 3000 mAh entlädt sich gleichmäßig in 6 h:

Rechnung Akku-Ladung 
Q = 3000 mAh = 3 Ah · 3600 s/h
  = 10 800 C
I = Q / t = 10 800 C / 21 600 s
  = 0,5 A

Beispiel 2 — Schule: Elektrolyse-Versuch

Im Praktikum fließen I = 0,8 A für t = 15 min:

Rechnung Praktikum 
Q = 0,8 A · 900 s
  = 720 C

Beispiel 3 — Industrie: Tagesladung einer Galvanik-Zelle

Eine Zelle läuft mit I = 5000 A über t = 24 h:

Rechnung Galvanik-Tagesladung 
Q = 5000 A · 86 400 s
  = 4,32 · 10⁸ C