Mario Sedlak
Maßeinheiten
Wissenschaft
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Siemens
(Abkürzung: S)

Der elektrische Leitwert ist nichts anderes als der Kehrwert des Widerstands. Siemens ist die Maßeinheit für den Leitwert. Es gilt:

1 S = 1/Ω = 1 A/V

Multipliziert man die Spannung in Volt mit dem Leitwert in Siemens, erhält man die Stromstärke in Ampere. Je größer der Leitwert ist, desto mehr Strom fließt.

Gebräuchliche Vorsätze

1 nS = 1 Nanosiemens = 1 Milliardstel Siemens = 10−9 S
1 µS = 1 Mikrosiemens = 1 Millionstel Siemens = 10−6 S
1 mS = 1 Millisiemens = 1 Tausendstel Siemens = 10−3 S

Verwendung

Analog wie ein Widerstand kann auch der Leitwert sein:

Mir sind Siemens erstmals als Querleitwert (hauptsächlich Blindleitwert zwischen den Leitern) von Hochspannungsleitungen untergekommen. Für diesen Zweck sind Siemens praktisch, weil mit ihnen ein Wert pro Kilometer angegeben werden kann, den man nur mit der Leitungslänge in Kilometern multiplizieren muss, um den Querleitwert der ganzen Leitung zu erhalten.

Für alle Parallelschaltungen gilt, dass nur Siemens einfach addiert werden können. Elektroniker bevorzugen dennoch Widerstände in Ohm.[1] In der Praxis ist die Einheit Siemens daher relativ selten anzutreffen. Ist vielleicht auch gut so.

Laut Wikipedia wird die Selbstentladung von Kondensatoren häufig durch den Verlustleitwert ausgedrückt. Habe ich noch nicht gesehen. Die Verluste von Kondensatoren werden nur selten betrachtet, weil sie relativ gering sind.

Größenordnungen

15–40 nS/km Wirkleitwert zwischen den Leitern einer Hochspannungs-Freileitung (110–380 kV)[2]
50–80 nS/km Wirkleitwert zwischen den Leitern eines Hochspannungs-Erdkabels (110–380 kV)[3]
2–5 µS/km Blindleitwert zwischen den Leitern einer Hochspannungs-Freileitung (230–765 kV, 50 Hz)[4]
80–200 µS/km Blindleitwert zwischen den Leitern eines Hochspannungs-Erdkabels (115–500 kV, 50 Hz)[5]
0,5 µS/cm elektrolytische Leitfähigkeit von destilliertem Wasser
200–800 µS/cm elektrolytische Leitfähigkeit von Trinkwasser
50 mS/cm elektrolytische Leitfähigkeit von Meereswasser

Anderer Einheitenname

Vor allem US-Elektroniker verwenden noch den alten Namen Mho statt Siemens. Mho ist "Ohm" rückwärts geschrieben. Das Zeichen für Mho ist ein am Kopf stehendes Omega (℧). Die Befürworter von Mho argumentieren, dass ein S in handschriftlichem Text leicht mit einer Variable oder mit einem kleinen s (für Sekunden) verwechselt werden kann.

Abgeleitete Einheiten

Größe Einheit Abk. Definition
  • spezifischer Leitwert
Siemensmeter pro Quadratmillimeter Sm/mm2

Doppelter Leiterquerschnitt (in Quadratmillimeter) = doppelter Leitwert

Doppelte Leiterlänge (in Meter) = halber Leitwert

Siemens pro Meter S/m = Sm/m2 = µSm/mm2
  • Ableitungsbelag einer Leitung (Wirkleitwert)
Siemens pro Meter S/m
Siemens pro Kilometer S/km = mS/m
  • molare Leitfähigkeit (elektrische Leitfähigkeit einer Flüssigkeit bezogen auf die Stoffmenge der gelösten Ionen)
spezifischer Leitwert (in Siemens pro Zentimeter) durch Ionenkonzentration (in Mol pro Kubikzentimeter) = Siemens-Quadratzentimeter pro Mol Scm2/mol Entspricht der Leitfähigkeit zwischen 2 Elektroden, die 1 cm entfernt sind und so groß sind, dass genau 1 mol Ionen dazwischen sind.

Weiter

Farad

Quellen

[1] Hans Fricke u. a. (Hrsg.): Grundlagen der Elektrotechnik. Stuttgart: Teubner, 16. Aufl., 1976 (ISBN: 3-519-26400-5), S. 38
[2] Netzverstärkungs-Trassen zur Übertragung von Windenergie: Freileitung oder Kabel? (PDF), 2004, S. 26
[3] Netzverstärkungs-Trassen zur Übertragung von Windenergie: Freileitung oder Kabel? (PDF), 2004, S. 26
[4] Kundur, P.: Power system stability and control. McGraw-Hill, 1994 laut Göran Andersson: Elektrische Energiesysteme, S. 79 (im PDF S. 87)
[5] Kundur, P.: Power system stability and control. McGraw-Hill, 1994 laut Göran Andersson: Elektrische Energiesysteme, S. 79 (im PDF S. 87)

Seite erstellt am 9.10.2021 – letzte Änderung am 26.11.2021