Navigation überspringen

Elektrisch Leistung und Energie

Die elektrische Leistung

Wir nehmen zwei verschiedene Lämpchen. Zunächst schließen wir sie parallel an eine 4,5 V-Batterie an. An beiden liegt somit die gleiche Spannung. Dennoch leuchtet eines heller. Wir sagen, es hat eine höhere Leistung. Mit einem Amperemeter können wir feststellen, dass durch dieses Lämpchen die Stromstärke größer ist. Danach schließen wir sie in Serie an. Nun ist die Stromstärke durch beide Lämpchen gleich groß. Eines leuchtet hell, das andere fast überhaupt nicht. Ein Voltmeter zeigt, dass am hellen Lämpchen die Spannung größer ist. Das Experiment zeigt, dass die elektrische Leistung mit steigender Spannung und mit steigender Stromstärke größer wird.

Also gilt:  P = U . I

P . . . Leistung in Watt (W);  U . . . Spannung in Volt (V);  I . . . Stromstärke in Ampere (A)

Die Einheit der Leistung ist nach dem schottischen Ingenieur James Watt (1736 – 1819) benannt.

Die Elektrische Energie

Eine Lampe wandelt elektrische Energie in Licht und Wärme um. Je länger sie eingeschaltet ist, umso mehr Energie fließt zur Lampe.

Somit gilt für die elektrische Energie:  E = P . t = U . I . t

E . . . Energie in Joule (J)

Die Einheit der Energie ist nach dem englischen Physiker James Prescott Joule (1818 – 89) benannt.

Die Ladungskapazität

Bei einer geladenen Batterie oder einem geladenen Akku besteht ein Ladungsunterschied zwischen den beiden Polen: am Minuspol ein Überschuss, am Pluspol ein Mangel an negativ geladenen Elektro-nen. Wenn Strom fließt, gleicht sich dieser allmählich aus. Dann ist die Batterie oder der Akku entladen. Je größer der Ladungsunterschied einer neuen Batterie bzw. eines voll geladenen Akkus ist (= Ladungskapazität) und je kleiner die Stromstärke ist, umso länger kann man ein Gerät damit betreiben.

Es gilt:  t = Q : I

Q . . . Ladungskapazität in Ah;  I . . . Stromstärke in Ampere (A);  t . . . Zeit in Stunden (h)

Beispiel:

License: proprietäre Lizenz

Made with eXeLearning (Neues Fenster)