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Lexikon Physik

Joule (Einheit)

Das Joule (nach James Prescott Joule), Einheitenzeichen J, ist die SI-Einheit der Energie. In Basiseinheiten ausgedrückt gilt \(1\,\text J = 1\, \dfrac{\text{kg}\cdot \text m^2}{\text s^2}\).

Im Prinzip könnte man diese Einheit für alle Energieformen verwenden, in der Praxis sind aber verschiedene andere Einheiten üblich, die jedoch alle in Joule umgerechnet werden können, z. B.:

  • In der Mechanik betrachtet man die Arbeit W, wenn eine Kraft von 1 N entlang einer Strecke von 1 m wirkt, es ist dann 1 Nm = 1 J.
  • In der Elektrotechnik wird die Leistung oft in der Einheit VA (Volt mal Ampere) angegeben. Es sind 1 VAs = 1 VC = 1 Ws = 1 J und \(3,6 \cdot 10^6 \text J = 3,6\,\text{MJ} = 1\,\text{kWh}\).
  • In der Wärmelehre und bei Nährwertangaben (eigentlich Brennwertangaben) wird zum Teil noch die veraltete Nicht-SI-Einheit Kalorie benutzt (1 cal = 4,187 J).
  • In der Atom- und Elementarteilchenphysik sind die Energien viele Größenordnungen kleiner als in der Alltagsphysik. Man multipliziert daher dort das Joule mit dem Zahlenwert der Elementarladung und erhält das Elektronenvolt\(1\,\text{eV} = 1,602 \cdot 10^{-19}\,\text J\).
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