Leistung P - physikalische Größen

Elektrische Leistung

Die elektrische Leistung P entspricht einer Energie, die pro Zeiteinheit t umgesetzt wird.


Erklärung

In einem elektrischen Stromkreis ergibt sich über Definition der Spannung U und Stromstärke I folgende Formel für die Leistung P.

P = U\cdot IP=UIP = U\cdot I

Einheit

Die elektrische Leistung wird in der Grundeinheit W (Watt) angegeben.

[P] = \text{V} \cdot \text{A} = \text {W}[P]=VA=W[P] = \text{V} \cdot \text{A} = \text {W}

Beispiele

Beispiel 1: Spannung berechnen

Eine Steckdose ist mit 16 Ampere abgesichert. Es werden vom Netz 230 Volt Maximalspannung zur Verfügung gestellt. Welche maximale Leistung kann bereit gestellt werden?

Lösung

\underline \textsf{Gegeben}\underline \textsf{Gegeben}

U = 230 \text{ V} \\ I = 16 \text{ A} U=230 VI=16 AU = 230 \text{ V} \\ I = 16 \text{ A}

\underline \textsf{Gesucht}\underline \textsf{Gesucht}

P= \: ?P=?P= \: ?

\underline \textsf{Formel}\underline \textsf{Formel}

P = U \cdot IP=UIP = U \cdot I

\underline{\textbf{Lösungsweg}}Lo¨sungsweg\underline{\textbf{Lösungsweg}}

P = 230 \text{ V} \cdot 16 \text{ A}P=230 V16 AP = 230 \text{ V} \cdot 16 \text{ A}P = 3680 \text{ W} = 3,7 \text{ kW}P=3680 W=3,7 kWP = 3680 \text{ W} = 3,7 \text{ kW}

Beispiel 1: Spannung berechnen

Ein Strahler benötigt 110 Watt Leistung. Ein Netzgerät stellt 20 Volt zur Verfügung. Der Widerstand des Strahlers beträgt 4 Ohm. Kann der Gleichspannungs-Strahler betrieben werden?

Lösung

\underline \textsf{Gegeben}\underline \textsf{Gegeben}

U = 20 \text{ V} \\ R = 4 \space \Omega U=20 VR=4ΩU = 20 \text{ V} \\ R = 4 \space \Omega

\underline \textsf{Gesucht}\underline \textsf{Gesucht}

P= \: ?P=?P= \: ?

\underline \textsf{Formel}\underline \textsf{Formel}

P = U \cdot IP=UIP = U \cdot I

Da es sich um Gleichspannung handelt, kannst du das Ohm'sche Gesetz nutzen:

I = \frac{\space U}{R}I=URI = \frac{\space U}{R}\implies P = \frac{\space U^2}{R}P=U2R\implies P = \frac{\space U^2}{R}

\underline{\textbf{Lösungsweg}}Lo¨sungsweg\underline{\textbf{Lösungsweg}}

P = \frac{(20 \text{ V})^2}{4\space \Omega}P=(20 V)24ΩP = \frac{(20 \text{ V})^2}{4\space \Omega}P = 100 \text{ W}P=100 WP = 100 \text{ W}

Da der Strahler allerdings 110 Watt benötigt, kann er nicht betrieben werden.

Beispiel 1: Spannung berechnen

Welche Stromstärke muss durch ein elektrisches Bauteil fließen, das mit 20 Volt betrieben wird und 70 Watt Leistung braucht.

Lösung

\underline \textsf{Gegeben}\underline \textsf{Gegeben}

U = 20 \text{ V} \\ P = 70 \text{ W} U=20 VP=70 WU = 20 \text{ V} \\ P = 70 \text{ W}

\underline \textsf{Gesucht}\underline \textsf{Gesucht}

I= \: ?I=?I= \: ?

\underline \textsf{Formel}\underline \textsf{Formel}

P = U \cdot IP=UIP = U \cdot II = \frac{P}{U}I=PUI = \frac{P}{U}

\underline{\textbf{Lösungsweg}}Lo¨sungsweg\underline{\textbf{Lösungsweg}}

I = \frac{70 \text{ W}}{20 \text{ V}}I=70 W20 VI = \frac{70 \text{ W}}{20 \text{ V}}I = 3,5 \text{ A}I=3,5 AI = 3,5 \text{ A}
Nächstes Thema:
Lorentzkraft

Weiter
Lorentzkraft

simpleclub ist am besten in der App.

Mit unserer App hast du immer und überall Zugriff auf: Lernvideos, Erklärungen mit interaktiven Animationen, Übungsaufgaben, Karteikarten, individuelle Lernpläne uvm.

Jetzt simpleclub Azubi holen!

Mit simpleclub Azubi bekommst du Vollzugang zur App: Wir bereiten dich in deiner Ausbildung optimal auf deine Prüfungen in der Berufsschule vor. Von Ausbilder*innen empfohlen.

Jetzt simpleclub Azubi holen