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Elektrische Leistung r 9
3 Elektrische Leistung Auf elektrischen Geräten findest du oft die Angabe, wie viel Watt (W) das Gerät hat. Doch wofür steht diese Einheit überhaupt? Lass einmal eine 20-Watt-Lampe und eine 8-Watt-Lampe nebeneinander leuchten und dir wird auffallen, dass die 20-Watt-Lampe viel heller leuchtet als die 8-Watt-Lampe. Ein 2 000-Watt-Föhn trocknet deine Haare schneller als ein 750-Watt-Föhn. Du siehst: Je höher die angegebene Wattzahl, desto größer ist die elektrische Leistung eines Gerätes. Ein Gerät ist bei höherer Leistung z. B. wärmer, heller oder lauter. Es gilt: 1 MW = 1 Megawatt = 1 000 000 W 1 kW = 1 Kilowatt = 1 000 W 1 mW = 1 Milliwatt = 0,001 W In der Tabelle findest du einige Geräte und ihre elektrische Leistung: Gerät Taschenrechner
elektrische Leistung 0,5 mW
Fahrradlampe
3W
Bügeleisen
1 kW
Elektrolok
5 MW
Tabelle 3: Geräte und ihre elektrische Leistung
Da es zwischen der elektrischen Leistung P, der Spannung U (Einheit Volt = V) und der Stromstärke I (Einheit Ampere = A) einen mathematischen Zusammenhang gibt, wird die elektrische Leistung oft auch in Voltampere angegeben. Dabei gilt: 1 VA = 1 Voltampere = 1 W Elektrische Leistung • Zwischen der Spannung U, der Stromstärke I und der elektrischen Leistung P (P für das englische Wort „power“) besteht der folgende Zusammenhang: P=U⋅I • Das Umstellen der Formel liefert: P P U= I= und I U
10 r Lebensgrundlage Energie
Beispiele
1. Lass zwei verschiedene Glühlämpchen mit den folgenden Angaben gleichzeitig leuchten. Was stellst du bezüglich der Helligkeit fest?
Glühbirne 1: 8 V 0,1 A
Glühbirne 2: 4 V 0,2 A
Beobachtung: Beide Lämpchen leuchten gleich hell. Folgerung: Die Lämpchen haben die gleiche Leistung. Beweis der Beobachtung: Berechne jeweils die elektrische Leistung. Lösung: P1 = U ⋅ I P1 = 8 V ⋅ 0,1 A P1 = 0,8 W
P2 = U ⋅ I P2 = 4 V ⋅ 0,2 A P2 = 0,8 W
Setze für U die Spannung in Volt und für I die Stromstärke in Ampere in die Formel ein.
2. Eine Mikrowelle, die du mit 230 V betreibst, stellst du auf 600 W ein. Berechne die Stromstärke. Lösung: P I= U 600 W I= 230 V I ≈ 2,6 A
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Die Stromstärke I ist gesucht. Verwende die passende Formel oder löse die Formel P = U ⋅ I nach I auf.
Runde das Ergebnis.
Ergänze die Sätze richtig.
a Je größer die Wattzahl einer Lampe, desto ______________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ .
b Je größer die Wattzahl einer Kochplatte, desto ________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ .
c Je geringer die Wattzahl eines Wasserkochers, desto ________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ .
