Grundinformationen zu Ampere, Ohm, Volt, Watt

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Ampere, Ohm, Volt und Watt.

Diese vier Begriffe bereiten sowohl Anfänger als auch Alteingesessenen Dampfern immer wieder Schwierigkeiten.

Keine Angst, man muss weder Studium, noch Ausbildung im Bereich der Elektrotechnik absolviert haben. Die Unterscheidung ist wirklich nicht allzu schwer, wenn man es anschaulich und einfach erklärt bekommt.

Gottseidank gibt es ja dafür Dampfen für Anfänger

Da Eigenlob ja bekanntlich stinkt, wollen wir uns auch gar nicht länger damit aufhalten und uns lieber den drei Männchen links am Rand widmen.

Du fragst dich sicherlich längst wo denn das Vierte geblieben ist.


Zunächst wollen wir die Begriffe Ampere, Ohm, Volt und Watt näher definieren:

Ampere

Ampere bezeichnet die Anzahl an Elektronen, welche in einer gewissen Zeit durch einen Leiter (hier werden verschiedene Arten von Energie oder Teilchen zwischen unterschiedlichen Orten transportieren) hindurch wollen.

Ampere ist deshalb die Einheit für die Stromstärke.

Ohm

Im Bild oben schnürt das Ohm Männchen dem Ampere Männchen den Leiter sehr eng. Das Ampere Männchen wird regelrecht ausgebremst. Man könnte sagen es stößt auf „Widerstand“.

Ohm ist deshalb die Einheit für den Widerstand.

Volt

Das Volt Männchen tritt dem Ampere Männchen im Bild oben in den Allerwertesten. Es übt also Druck bzw. „Spannung“ aus, wodurch das Ampere Männchen angetrieben wird. (Der Ein oder Andere denkt an der Stelle wohl an seine Liebste zu Hause )

Volt ist deshalb die Einheit für die Spannung.

Watt

Leider befindet sich in unserer Skizze oben kein Watt Männchen, was aber nicht weiter schlimm ist.

Watt bezeichnet die gesamte Arbeit, also die Leistung, die im Stromkreis verrichtet wird. Bei uns Dampfern äußert sich dies anhand der Hitze der Heizwendel im Verdampfer.


So und jetzt noch einmal von Vorne:

Damit Liquid verdampft werden kann, muss sich die Heizwendel (im Bild oben als Schlauch dargestellt) unseres Verdampfers erhitzen. Die Hitze wird durch Reibung im Leiter verursacht und kann mit den drei Kerngrößen Ampere, Ohm und Volt beeinflusst werden.

Dies geschieht folgendermaßen:

Elektronen fließen durch die Heizwendel. Ampere bezeichnet dabei den Stromfluss und gibt an wie viele Elektronen durch die Heizwendel durchpassen. Die Spannung Volt regelt mit welcher Kraft die Elektronen fließen. Der Widerstand Ohm fungiert hierbei als eine Art „Bremse“ und gibt den Durchmesser des oben dargestellten Schlauches an.
Mit Hilfe von Watt kann dann ermittelt werden wie viel Hitze erzeugt wurde.


Kurz und Knapp:

Stromstärke (I) wird in Ampere (A) angegeben.
Widerstand (R) wird in Ohm (Ω) angegeben.
Spannung (U) wird in Volt (V) angegeben.
Leistung (P) wird in Watt (W) angegeben.


Da die Größen Ampere, Ohm, Volt und Watt in einem sehr engen Verhältnis zu einander stehen ergeben sich folgende Gesetze und Formeln dazu:

Das Ohmsche Gesetz (URI):

U = R · I   ->   Spannung = Widerstand · Stromstärke

R = U / I   ->   Widerstand = Spannung / Stromstärke

I = U / R   ->   Stromstärke = Spannung / Widerstand

Das Leistungsgesetz (PUI):

P = U · I   ->   Leistung = Spannung · Stromstärke

U = P / I   ->   Spannung = Leistung / Stromstärke

I = P / U   ->   Stromstärke = Leistung / Spannung


Um Dir nun zu verdeutlichen in wie fern wir Dampfer diese Gesetze und Formeln im Alltag benötigen und auch anwenden, habe ich dir wie folgt ein Rechenbeispiel für einen nicht regelbaren Akku, ein weiteres Rechenbeispiel für regelbare Akkus im Bereich VV (regelbare Volt Einstellung) und außerdem noch ein Bildbeispiel für einen regelbaren Akku im Bereich VW (regelbare Watt Einstellung) aufgelistet:

Rechenbeispiel für einen nicht regelbaren Akku:

ego-akku-1100-mah
eGo-T Akku
ego-t-verdampfer
eGo-T Verdampfer

Wie Du hier bereits sehr gut erkennen kannst verwende ich in meinem Rechenbeispiel einen handelsüblichen eGo-T Akku (nicht regelbar) und den dazu passenden Verdampfer.

Nun gehen wir davon aus, dass der eGo-T Akku eine Ausgangsspannung von 3,3 Volt inne hat.

Im ersten Szenario unserer Berechnung gehen wir außerdem davon aus, dass der eGo-T Verdampfer einen Widerstand von 1,8 Ohm besitzt.

Mit diesen beiden gegebenen Bezugsgrößen können wir nun, wie oben bereits angedeutet, mit dem Ohmschen Gesetz (URI) die Stromstärke (= Spannung / Widerstand) berechnen. Diese würde nach unserem ersten Szenario also in etwa 1,8 Ampere betragen.

Nach dem Leistungsgesetz (PUI) können wir nun auch die Leistung unseres Verdampfers berechnen. Die Leistung (= Spannung · Stromstärke) würde sich also dann auf  5,94 Watt (mit ungerundeten Werten gerechnet) belaufen. Dies ist natürlich nach heutigen Standards in der Dampferszene gänzlich wenig.

Doch was können wir tun, um mehr Leistung bzw. mehr „Hitze“ und letztlich auch mehr Dampf zu erzeugen?

Da wir die Ausgangsspannung von 3,3 Volt nicht verändern können, ist bei nicht regelbaren Akkus die einzige Möglichkeit um mehr Leistung zu erzielen, den Widerstand kleiner zu machen.

Im zweiten Szenario schrauben wir also auf unseren eGo-T Akku mit Ausgangsspannung 3,3 Volt einen Verdampfer mit 1,5 Ohm Widerstand auf. Die Stromstärke beträgt nun 2,2 Ampere. Darüber hinaus ist die Leistung mit 7,26 Watt auch deutlich höher wie im ersten Szenario und somit erzeugen wir auch einiges mehr an Dampf.
(Merke: mehr Leistung = mehr Dampf)


Rechenbeispiel für einen regelbaren Akku durch VV (regelbare Volt Einstellung):

vision-spinner-1100-mah-(twist)
Vision Spinner Twist Akku
kangertech-protank-2
KangerTech Protank 3

Auch für dieses Rechenbeispiel habe ich wieder eine hervorragende Kombination ausgewählt. Für den Akku habe ich den Vision Spinner Twist Akku ausgewählt. Dazu passt der Protank 3 Verdampfer von KangerTech mit 1,8 Ohm sehr gut.

Der größte Unterschied zum obigen Rechenbeispiel ist, dass wir hier nun mit dem Akku die Spannung variabel verändern können. Beim Vision Spinner liegt der regelbare Bereich zwischen 3,3 und 4,8 Volt und geschieht durch ein kleines Rädchen auf der Unterseite des Akkus, welches nach belieben gedreht werden kann.

Bei der Einstellung der auf 3,3 Volt haben wir wie oben 1,8 Ampere Stromstärke und 5,94 Watt Leistung.

Nun erhöhen wir die Spannung auf 4,7 Volt (Vorsicht, bei zu hoher Spannung kann es passieren, dass der Verdampfer anfängt zu kokeln). Daraus ergibt sich eine Stromstärke von ca. 2,6 Ampere und eine Leistung von 12,22 Watt.

Wir haben also deutlich mehr Leistung als in den obigen zwei Szenarien, bei denen wir die Verdampfer austauschen mussten um mehr Watt zu erzeugen. Das klappt mit einem regelbaren Akku, wie dem Vision Spinner Twist Akku schon deutlich besser.


Bildbeispiel für einen regelbaren Akku durch VW (regelbare Watt Einstellung):

sc-istick-e-zigaretten-set_silber_weiss
SC I Stick Set

Als Bildbeispiel für einen regelbaren Akkuträger im VW Bereich habe ich dir hier den I Stick im Set von Silver Concept dargestellt. Der I Stick ist derzeit wohl einer der bekanntesten und meistverkauften Dampfer Geräte.

Nun aber zurück zum eigentlichen Thema. Was genau macht VW (Variable Watt) Dampfen so besonders?

Wie der Name schon verrät, ist es beim Watt Dampfen möglich die Leistung des Verdampfers, bis zu einem bestimmten Grad, beliebig einzustellen.

Du kennst ja bereits den Begriff VV (Variable Volt) Dampfen. Bei diesen Geräten kannst du, wie bereits oben erwähnt, die Spannung regeln und an den Widerstand des Verdampfers anpassen.

Variable Watt macht grundsätzlich das Gleiche, aber es ist ein bisschen automatisierter. Wie du weißt ist Watt die elektrische Leistung, die am Verdampfer ankommt.

Als Beispiel dafür kannst du dir eine Glühbirne vorstellen. Sicherlich ist dir bekannt, dass eine 100 Watt Glühbirne viel heller leuchtet als eine 60 Watt Birne. Die 100 Watt Birne bringt also mehr Leistung, ist deshalb heller aber hat auch mehr an Verbrauch.

Beim Dampfen läuft dies nach dem Gleichen Schema ab. Du kannst hier also die Wattzahl regeln und somit bestimmen wie viel Leistung letzten Endes bei Deinem Verdampfer ankommen soll. Nun das hat den großen Vorteil da Du theoretisch den Verdampfer Widerstand nicht mehr berücksichtigen musst.

Also die Theorie von variable Watt ist, wir stellen uns einen beliebigen Watt Wert ein. Zum Beispiel 7 Watt. Nun kannst du auf deinen Akku jeden Verdampfer aufschrauben, welchen Du auch immer willst. Du wirst immer die gleiche Leistung haben, das heißt immer die gleiche Dampfmenge und gleichwertigen Flash, egal ob der Verdampfer einen Widerstand von 1,5 Ohm oder von 3 Ohm hat.

Die Theorie geht ferner davon aus, dass nur die Stromstärke die Leistung eines Verdampfers beeinflusst, was natürlich nicht korrekt ist. Die Leistung eines Verdampfers wird durchaus auch von Faktoren wie Liquidfluss, Luftfluss, aber auch vom allgemeinen Aufbau des Gerätes beeinflusst.

Aber im Großen und Ganzen stimmt es. VW bringt immer die Gleiche Leistung an den Verdampfer, egal welcher Verdampfer aufgeschraubt ist.

Das tolle daran ist, dass diese immer gleich bleibende Leistung vom Anfang bis zum Ende des Akkus anhält. Der Akku wird nicht schwächer, mit zunehmender Entladung.


Achtung an alle Selbstwickler bei der Widerstandsberechnung:

Bei Parallelschaltung berechnest Du die Widerstände wie folgt:

wenn alle Wicklungen den selben Widerstand haben:

Gesamtwiderstand = Widerstand einer Wicklung / Anzahl der Wicklungen

wenn sich die Wicklungen unterscheiden:

1 / Gesamtwiderstand = 1 / (Widerstand von Wicklung 1)  +  1 / (Widerstand von Wicklung 2)  + … 

Quelle: Dokument in Facebook Gruppe: Dampfen für Anfänger (erstellt von Michael Meißner)

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