Leistung
Elektrische Leistung - was der Strom „schafft"
Die elektrische Leistung beschreibt, wie viel Energie ein elektrisches Gerät pro Sekunde verbraucht oder abgibt. Je höher die Leistung, desto mehr „Arbeit" kann das Gerät verrichten.
Bildhafte Erklärung
Stell dir vor: Du trägst Wassereimer einen Berg hinauf.
- Spannung = wie hoch der Berg ist (je höher, desto mehr Kraft nötig)
- Strom = wie viele Eimer du pro Minute trägst
- Leistung = wie viel Arbeit du insgesamt pro Minute verrichtest
Wenn du mehr Eimer trägst (mehr Strom) oder der Berg höher ist (mehr Spannung), steigt deine Leistung. Genau das sagt die Leistungsformel!
Die Leistungsformel
Die elektrische Leistung berechnet sich aus Spannung mal Strom:
Leistung (Watt) = Spannung (Volt) × Strom (Ampere)
Wie beim Ohmschen Gesetz (URI) kannst du diese Formel umstellen:
$P = U \cdot I$
(Fragen NB601-NB603)
$I = \frac{P}{U}$
(Fragen NB604-NB606)
$U = \frac{P}{I}$
Die Einheit Watt
Die Einheit der Leistung ist Watt (W):
$1\,\text{W} = 1\,\text{V} \cdot 1\,\text{A}$
| Präfix | Wert | Beispiel |
|---|---|---|
| kW (Kilowatt) | 1.000 W | Mikrowelle: 1 kW |
| W (Watt) | 1 W | LED-Lampe: 7 W |
| mW (Milliwatt) | 0,001 W | Empfangssignal: 64 mW |
Beispielrechnungen
Leistung berechnen (P = U · I)
Frage NB601: Transceiver bei 13,8 V und 1,5 A - welche Leistung?
Frage NB602: Vorwiderstand mit 50 mA bei 50 V - welche Leistung wird in Wärme umgesetzt?
Frage NB603: Vorwiderstand mit 20 mA bei 3,2 V
Strom berechnen (I = P / U)
Frage NB604: Mobil-Transceiver mit 100 W bei 12 V - wie viel Strom?
Frage NB605: Leuchtmittel 12 V / 3 W - wie viel Strom?
Frage NB606: Leuchtmittel 12 V / 48 W - wie viel Strom?
Praktische Bedeutung im Amateurfunk
Warum ist Leistung wichtig für Funkamateure?
- Sendeleistung: Bestimmt die Reichweite deines Signals
- Stromversorgung: Dein Netzteil muss genug Strom liefern können
- Wärmeentwicklung: Widerstände wandeln Leistung in Wärme um - wichtig bei der Dimensionierung
- Mobilbetrieb: Bei 12 V-Bordnetz → hohe Ströme bei hoher Leistung!
Typische Fehler vermeiden
Einheiten umrechnen:
$50\,\text{mA} = 0{,}05\,\text{A}$
Erst dann einsetzen!
mA direkt einsetzen:
$50 \cdot 50 = 2500$ ???
Falsche Größenordnung!
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Gesucht | Formel | Ergebnis |
|---|---|---|---|
| NB601 | Leistung | $P = U \cdot I$ | 20,7 W |
| NB602 | Leistung | $P = U \cdot I$ | 2,5 W |
| NB603 | Leistung | $P = U \cdot I$ | 64 mW |
| NB604 | Strom | $I = P / U$ | 8,33 A |
| NB605 | Strom | $I = P / U$ | 250 mA |
| NB606 | Strom | $I = P / U$ | 4 A |
Merke: P = U · I - „PUI" wie der französische Ausruf „Puh!" bei schwerer Arbeit.
Wissenskontrolle
0 / 6 Fragen richtigWelche Leistung nimmt ein Transceiver bei 13,8 V Gleichspannung auf, wenn das Strommessgerät im Netzteil 1,5 A anzeigt?