Lineare Stromdichte-Umrechner
Rechnen Sie die lineare Stromdichte (A/m, A/cm, mA/mm, A/in) präzise um – mit IPC-2221 Leiterbahn-Thermik-Auditor, Galvanik-Prozess-Abgleich und Supraleiter-Magnetfeld-Simulator.
EinheitenumrechnerDraufsicht Mikroelektronik-Leiterbahnsimulation
1 mm trace · 1.0 oz/ft² · 0.10 A
Leiterbahn-Thermik-Auditor
IPC-2221 Standard (Leiterbahn-Erwärmung)Berechnet die Joulesche Eigenerwärmung von Leiterbahnen nach IPC-2221 für Außen- und Innenlagen.
Galvanik- & Elektrochemie-Abgleich
Ordnet die Oberflächen-/Linearstromdichte industriellen Metallabscheidungs- und Galvanikbädern zu.
Hohe Abscheiderate. Erfordert aktive Badkühlung und Elektrolytbewegung gegen Verbrennungen.
Anleitung: Umrechner für lineare Stromdichte
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Umrechnung von Oberflächenstromdichten, thermischen Leiterbahnprüfungen nach IPC-2221 und magnetischem Foliendruck.
Lineare Stromdichte (K) eingeben
Tragen Sie die Stromstärke pro Breiteneinheit in ein beliebiges Feld des Omni-Rasters ein (A/m, A/cm, mA/mm, A/in) oder schalten Sie auf wissenschaftliche Notation um.
Synchrone Mehrfach-Umrechnung
Das System rechnet die Werte simultan in SI-Einheiten, Leiterplatten-Maße, Galvanik-Einheiten (A/dm), Hochstrom-Sammelschienen-Werte (kA/m, A/mm) und CGS-EMU (Oe, abA/cm) um.
Leiterbahnparameter konfigurieren (IPC-2221)
Wählen Sie das Kupfergewicht (0,5 oz bis 3 oz), die Referenz-Leiterbahnbreite (mm oder mils) und die Lage (Außenlage vs. Innenlage).
Erwärmung & Joulesche Wärme prüfen
Kontrollieren Sie den geführten Strom und den berechneten Temperaturanstieg (ΔT in °C) anhand der thermischen Sicherheitsgrenzen nach IPC-2221.
Magnetfeld & Magnetdruck analysieren
Prüfen Sie bei hohen Strömen die tangentiale magnetische Feldstärke (H in A/m und Oe), die Flussdichte (B in Tesla und Gauß) sowie den Magnetdruck (Pa / PSI).
Labor-Spezifikation exportieren
Klicken Sie in der Kopfzeile auf 'Leiterbahnspezifikation kopieren', um den Prüfbericht (Stromdichte, Kupfergewicht, Strom, ΔT und Sicherheitsstatus) in die Zwischenablage zu übernehmen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Detaillierte Fachinformationen zu linearer Stromdichte, IPC-2221 Leiterbahndesign, Oberflächen-Elektromagnetismus und Skin-Effekt.
Q:Was ist die lineare Stromdichte (K) und wie unterscheidet sie sich von der Volumenstromdichte (J)?
Die lineare Stromdichte (Symbol K oder J_s, auch Flächenstromdichte genannt) beschreibt den elektrischen Strom, der pro Breiteneinheit senkrecht zur Flussrichtung durch eine leitfähige Schicht fließt: K = I / w (Einheit: A/m). Die Volumenstromdichte J = I / A (in A/m²) bezieht sich dagegen auf den gesamten dreidimensionalen Leiterquerschnitt. Bei einer flachen Leiterschicht der Dicke t mit homogener Verteilung gilt: K = J · t.
Q:Wie berechnet der Standard IPC-2221 die Erwärmung von Leiterplatten-Bahnen?
IPC-2221 bestimmt die Leiterbahnerwärmung mit der empirischen Formel I = k · (ΔT)^0,44 · A^0,725, wobei I der Strom in Ampere, ΔT die zulässige Temperaturerhöhung über Umgebung in °C und A die Querschnittsfläche in mils² ist. Die Konstante k beträgt 0,048 für Außenlagen (verbesserte Wärmeabfuhr durch Luftkonvektion) und 0,024 für Innenlagen (Wärmeleitung behindert durch das umgebende FR-4-Basismaterial).
Q:Warum entspricht 1 mA/mm exakt 1 A/m?
Da 1 Milliampere (mA) gleich 10⁻³ Ampere und 1 Millimeter (mm) gleich 10⁻³ Meter ist, ergibt der Quotient (10⁻³ A) / (10⁻³ m) genau 1 A/m. Durch dieses 1:1-Verhältnis können Entwickler in der Mikrostreifen- und Leiterplattentechnik Milliampere pro Millimeter ohne Umrechnungsfaktor unmittelbar als SI-Einheit Ampere pro Meter lesen.
Q:Wie verknüpft das Durchflutungsgesetz Oberflächenstromdichte, Magnetfeld und Magnetdruck?
Nach dem Ampèreschen Gesetz erzeugt ein ebener Leiter mit homogener linearer Stromdichte K einen tangentialen Sprung der magnetischen Feldstärke von ΔH = K. Bei einer isolierten Ebene beträgt das Feld beidseitig H = K / 2; zwischen parallelen Stromschienen oder in einer Spule gilt H = K. Die magnetische Flussdichte B = μ₀H übt dabei einen elektromagnetischen Abstoßungsdruck von P_mag = B² / (2μ₀) = μ₀K² / 2 (in Pascal) aus.
Q:Wie wandelt der hochfrequente Skin-Effekt Volumenstrom in Flächenstromdichte um?
Bei hohen Frequenzen verdrängen Wirbelströme den Wechselstrom an die Außenoberfläche des Leiters innerhalb der Skintiefe δ = √(ρ / (π f μ)). Übersteigt die Leiterdicke 2δ deutlich, fließt der Strom praktisch nur noch in einer dünnen Randschicht. Das Bauelement lässt sich dann physikalisch als effektive lineare Oberflächenstromdichte K_eff = J_surf · δ modellieren.
Q:Wie rechnet man Ampere pro Meter (A/m) in Oersted (Oe) oder Abampere (abA/cm) um?
Im elektromagnetischen CGS-System entspricht 1 Abampere (Biot) 10 Ampere; daher gilt 1 abA/cm = 10 A / 0,01 m = 1.000 A/m. Das Oersted (Oe) ist die CGS-Einheit der magnetischen Feldstärke: 1 Oe = 1.000 / (4π) A/m ≈ 79,577 A/m. Ein Strombelag mit 1 Oe Äquivalent erzeugt einen magnetischen Feldsprung von genau 1 Oersted.
- K: Lineare Stromdichte (A/m).
- I: Elektrischer Gesamtstrom (A).
- w: Leiterbahnbreite (m), rechtwinklig zum Stromfluss.
- ΔT: Geschätzter Temperaturanstieg (°C).
- I: Geleiteter Strom (A) = K · w.
- A: Kupfer-Querschnittsfläche (mils²).
- k: Lagen-Konstante (0.048 für Außenlagen, 0.024 für Innenlagen).
- H: Tangentiale Oberflächen-Magnetfeldstärke (A/m oder Oe).
- B: Oberflächen-Magnetflussdichte (Tesla).
- μ₀: Magnetische Feldkonstante (4π × 10⁻⁷ H/m).
Lineare Stromdichte-Umrechner Tabelle
| Einheit | A/m | A/cm | A/in | abA/m |
|---|---|---|---|---|
| 1 A/m | 1 | 0,01 | 0,0253999863 | 0,1 |
| 1 A/cm | 100 | 1 | 2,5399986284 | 10 |
| 1 A/in | 39,3701 | 0,393701 | 1 | 3,93701 |
| 1 abA/m | 10 | 0,1 | 0,2539998628 | 1 |