Wir wissen: Für die elektrische Leistung gilt die Beziehung
PEl. =Stromstärke·Spannung =I·U = U·I
Einheit el. Spannung ist Volt, V , 1 V = 1 J/As
Einheit el. Strömstärke ist Ampere, A = C/s
Die Stromstärke ist die 4. Grundgröße des SI Systemes.
Einheit Ladung ist Coulomb, C , 1 C = 1As .
Symbol el. Spannung ist U
Symnol el. Stromstärke ist I
Symbol Ladung ist Q
Einheit Leistung= Watt=J/s = A•V =V•A
Einheit Energie 1 J = 1Ws, 3600 Ws = 3,6 KWs bzw. 1000 Ws = 1 kWs = 1000 Joule
Ihre seht, dass ihr aufpassen müßt bei den Einheiten s und h, Sekunde und Stunde. 3600 s = 1 h .
Rechenbeispiele
Wir finden auf elektrischen Geräten oder Sicherungen oft Angaben der Spannung, etwa 220V, der Stromstärke 10 A auf einer Sicherung für eine der 3 Leitungen (Phasen)einer Herdsicherung.
Damit können wir die Leistung berechnen die durch diese Sicherung maximal fließt
PSicherung = 10 A · 220 V = 2200 Watt
Ein Autoradio soll abgesichert werden: Die Spannung beim Auto beträgt 12 V, die Leistungsangabe des Radios 60 Watt. Wir suchen den Strom I, um die entsprechende Sicherung zu wählen. Wir erinnern uns, dass wir statt Watt auch VA = V·A schreiben können. Das Malzeichen läßt man bei VA oft weg, ebenso bei Wsm = Wattsekunden oder anderen Einheiten Kombinationen.
PRadio = 60 W = 12 V · I ⇔ I =60VA/12V =60/12 · VA/V ⇔ I = 5 A
Wir haben einen Motor mit der Leistungsangabe 1,6 kW und 30A . Für Welche Spannung gilt das, bzw. mit welcher Spannung sollte der Motor maximal betrieben werden.
PMotor = 1,6 kW = U · 30A ⇔ U =1600 VA/30A =1600/30 · VA/V ⇔ U = 53,33 V
Wieviel Leistung hat ein Handy im Durchschnitt. Wir gehen davon aus, dass die Spannung 12 V beträgt und der Akku 4000 mAh hat. Was sagt uns das? 1000 mA = 1 A . Das ist dieselbe Sache wie mit m, Meter, und mm, Millimeter, h steht für Stunde, hour im englischen. Der Handyakku kann eine Stunde lang eine bestimmte Leistung bereitstellen.
Energie im Handyakku ist EAkku = Leistung · Zeit = 12 V · 4 A · h = 48VA ·3600 h = 48 Wh . Wenn das Handy 12 Stunden läuft dann verbraucht es:
PHandy · 12 h =48 Wh ⇔
PHandy = 48 /12 Wh/h = 4 W .
In diesem Beispiel haben wir h, also die Einheit Stunde, nicht in Sekunden umgerechnet. Denn sehr oft findet man beim Strom die Energieeinheit in der Form kWh oder Wh angegeben.