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Elektrische Leistung

Skripte
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Elektrische Leistung P

Als Leistung bezeichnet man im Allgemeinen die Arbeit $W$, die in einem Zeitraum Zeit $t$ verrichtet wird oder wie viel Energie pro Zeit umgesetzt wird. Jedes elektrische Gerät verrichtet Arbeit für uns, wenn wir es benutzen. Dafür benötigt es Energie. Manche Geräte bringen in der selben Zeit mehr Leistung, manche weniger. Am Beispiel einer Glühbirne kannst du beobachten, dass die mit höherer Leistung heller leuchtet.
Die Glühbirne verrichtet mehr Arbeit pro Zeit:
$P=\dfrac{W}{t}$
Wenn man die Elektronen im Glühdraht betrachtet, ist bei der Glühbirne mit höherer Leistung $P$, aber gleicher Spannung $U$ zu sehen, dass mehr Elektronen pro Zeit durch den Draht wandern. Die Stromstärke (Ladung pro Zeit) also ansteigt.
Man kann die elektrische Leistung also auch durch diese Gleichung ausdrücken:
$P = U \cdot I$
Wenn man entweder die Spannung, die Stromstärke oder sogar beides erhöht steigt die Leistung.
Abb. 1: Formeldreieck
Abb. 1: Text
Das Formeldreieck soll dir das Umstellen der Gleichung erleichtern. Wenn du dir die gewünschte Größe suchst, zum Beispiel Spannung U, deckst du sie mit der Hand ab und es bleibt P und I stehen. Du kannst erkennen, dass P oben steht und I unten.
Die Gleichung lautet also $U = \dfrac{P}{I} $. Probiere es doch gleich mit den anderen Größen aus.
Leistung hat die Einheit Watt $ [P]=1\,\text{W}$; oder Volt $\cdot$ Ampere $[P]=1\,\text{V} \cdot \text{A} $ . Früher hat man auch PS verwendet, dies kennst du sicher von Autos oder Zügen. Wenn ein Auto mehr PS hat, ist es leistungsstärker. PS steht eigentlich für Pferdestärken und gibt an, wie viele Pferde notwendig wären um die Leistung eines Gerätes zu ersetzten. 1PS = 736 Watt.
Um die Leistung zu messen, bestimmt man die Spannung mit einem Voltmeter und die Stromstärke mit einem Amperemeter. Den Wert kann man dann aus den gemessenen Größen bestimmen. Die Alternative dazu ist ein Wattmeter zu benutzen, das den Wert direkt bestimmen kann.
Bildnachweise [nach oben]
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