Formel: Elektrische Leistung Formel umstellen Elektrische Leistung ist die z. B. von einem Schaltkreis abgegebene / aufgenommene Energie pro Sekunde. Elektrischer Strom (Ladungen pro Zeit), der durch einen Leiter beispielsweise in einem Schaltkreis fließt. Verdoppelst du den Strom, dann vervierfacht sich die umgesetzte Leistung. Elektrischer Widerstand behindert den Fluss elektrisch geladener Teilchen in einem Leiter. Bei einem konstant gehaltenen Strom \(I\), ist die umgesetzte Leistung umso größer, je größer der Widerstand ist. Die Stelle mit dem größten Widerstand wird am meisten warm. Feedback geben Hey! Ich bin Alexander, der Physiker und Autor hier. Physik Aufgabe Elektrische Energie, Leistung, Spannung und Sromstärke? (Computer, Schule, Technik). Es ist mir wichtig, dass du zufrieden bist, wenn du hierher kommst, um deine Fragen und Probleme zu klären. Da ich aber keine Glaskugel besitze, bin ich auf dein Feedback angewiesen. So kann ich Fehler beseitigen und diesen Inhalt verbessern, damit auch andere Besucher von deinem Feedback profitieren können. Wie zufrieden bist Du?
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In 1 Sekunde bewegt sich die 700 N Kraft um 30 m weiter, also:
verrichtete Arbeit = Kraft $\cdot$ Weg = 700 N $\cdot$ 30 m = 21. 000 J.
Da der Motor in 1 Sekunde 21. 000 J Nutzarbeit leistet, muss seine Nutzleistung 21. 000 W oder 21 kW betragen. Probleme dieser Art können auch mit dieser Gleichung gelöst werden:
$\mathrm {Leistung \ = \ Kraft \ \cdot \ Geschwindigkeit}$
Beispiel 2
Der Kran hebt in 20 s einen Betonblock von 100 kg in eine vertikale Höhe von 16 m. Elektrische leistung aufgaben lösungen auto. Wenn die Leistungsaufnahme des Motors 1000 W beträgt, wie hoch ist der Wirkungsgrad des Motors? Auf der Erde ist $g \ = \ 10 \smash{\mathrm{\frac{N}{kg}}}$, also hat ein 100 kg Block ein Gewicht von 1000 N. Daher ist eine Kraft von 1000 N erforderlich, um den Block anzuheben. Wenn der Block angehoben wird:
$\mathrm {Arbeit \ = \ Kraft \ \cdot \ Weg \ = \ 1000N \ \cdot \ 16m \ = \ 16. 000 \ J}$
$\mathrm {Leistung \ = \ \frac{Arbeit}{Zeit} \ = \ \frac{16. 000 \ J}{20 \ s} \ = \ 800 \ W}$
$\mathrm {Wirkungsgrad \ = \ \frac{Nutzleistung}{zugeführte \ Leistung} \ = \ \frac{800\ W}{1000 \ W} \ = \ 0, 8}$
Also hat der Motor einen Wirkungsgrad von 80%.
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Fragen
Richtig ist:
30%
Der Rest der Energie wird in nicht nutzbare Formen umgewandelt
500 W
3000 W
3000 J
60. 000 J
75%
6000 J
300 J
300 W
6000 N
4000 W
50. 000 W
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55 \, \Omega \] Lösung für (b) Mithilfe des berechneten Gesamtwiderstands 15 kann die am Draht umgesetzte Gesamtleistung berechnet werden: 16 \[ P = \frac{U^2}{R} \] 16 \[ P = 261 \, \text{W} \]
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Die Leistung \(P\) kann daher mit dem Widerstand \(R\) des betrachteten Leiters (oder eines Verbrauchers) und der angelegten Spannung \(U\) ausgedrückt werden: Illustration: Ein einfacher Schaltkreis. Beispiel: Spannung konstant Bei einer konstant gehaltenen Spannung \(U\) werden die Stellen des Leiters, die den kleinsten Widerstand \(R\) haben, am meisten warm, weil dort die umgesetzte Leistung am größten ist. Natürlich kannst du auch das Ohmschen Gesetz \( U = R\, I \) nach dem Strom umstellen \( I = U/R \), und damit die Leistung ausdrücken: Beispiel: Strom konstant Bei einem konstant gehaltenem Strom \(I\) werden die Stellen des Leiters, die den größten Widerstand \(R\) haben, am meisten warm, weil dort die umgesetzte Leistung am größten ist. Formel: Elektrische Leistung (Strom, Widerstand). Illustration: Der Widerstand \(R_2\) ist größer als \(R_1\) und erhitzt sich mehr bei einem konstant gehaltenen Strom \(I\).
Level 3 (bis zum Physik B. Sc. ) Level 3 setzt Kenntnisse der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten. Gewitterwolke - Blitzentladung Bei einem Gewitter baut sich eine elektrische Spannung zwischen dem Erdboden und der unteren Seite der Wolke auf. Sie liegt in der Größenordnung von \( 100 \, \text{MV} \). Spannungsteiler für eine 12V Spannung - Aufgabe mit Lösung. Durch derartig hohe Spannung kann ein Blitz entstehen, der einen Strom von \( 10^5 \, \text{A} \) verursacht und insgesamt \( 100 \, \mu\text{s} \) andauert. Wie viel Ladung Q wird vom Blitz transportiert? Welche Energie setzt ein Blitz um? Was "kostet" ein Blitz, bei einem Strompreis von \( 25 \, \text{Cent}/\text{kWh} \)? Lösungstipps zu (a): Definition des elektrischen Stroms benutzen. zu (b): Definition der Leistung benutzen. zu (c): \( 1 \, \text{J} \) = \( 1 \, \text{Ws} \). Lösungen Lösung für (a) Der elektrische Strom \(I\) ist definiert als Ladung \(Q\) pro Zeit \(t\). Also wird vom Blitz bei einem Strom von \( I = 10^5 \, \text{A} \), innerhalb von \( 100 \, \mu\text{s} \), folgende Menge an Ladung zur Erde transportiert: 1 \[ Q ~=~ I \, t ~=~ 10^5 \, \text{A} ~\cdot~ 10^{-4} \, \text{s} ~=~ 10 \, \text{C} \] Das entspricht übrigens einem Ladungstransport von \( 6.
Mit anderen Worten, seine nutzbare Energie beträgt $\smash {\frac{1}{4}}$ des gesamten Energieeinsatzes. Energie-Einsatz
Arbeit
Wirkungs-grad
100 J
25 J
25%
Benzinmotor
35 J
35%
Dieselmotor
80 J
80%
Elektromotor
15 J
15%
menschlicher Körper
Die obige Tabelle zeigt die Wirkungsgrade einiger typischer Motoren und Antriebe. Der geringe Wirkungsgrad von Motoren mit Kraftstoffverbrennung ist nicht auf eine schlechte Konstruktion zurückzuführen. Wenn ein Stoff verbrennt, ist es nicht möglich, seine gesamte thermische Energie in kinetische (Bewegungs-) Energie umzuwandeln, ohne dass ein Großteil davon ungenutzt bleibt. Leistung
Ein kleiner Motor kann genauso viel Arbeit verrichten wie ein großer Motor, aber es dauert länger. Der große Motor kann schneller arbeiten. Die Geschwindigkeit, mit der Arbeit verrichtet wird, nennt man Leistung. Typische Werte für Leistung
Waschmaschine 250 W
Sportler 400 W
kleines Auto 35. 000 W
großes Auto 150. 000 W
Flugzeugturbine 75. Elektrische leistung aufgaben lösungen. 000. 000 W
1 kW = 1000 W
Die Pferdestärke (PS) ist eine Einheit der Leistung, die auf die Zeit der ersten Dampfmaschinen zurückgeht:
1 PS = 746 W (rund $\scriptsize \frac{3}{4}$ Kilowatt)
Die SI-Einheit der Leistung ist das Watt $(W)$.