"Einfhrung E-Technik fr Umschler ohne Vorkenntnisse"

"Einfhrung E-Technik 1"

Elektrische Spannung - Symbole, Einheiten, GrenEntstehung mit galvanischen Elementen, Eigenschaften von Batterien & AkkumulatorenSpannungs- & StromartenGleichspannung, Technische Wechselspannung, Gren der Wechselspannung (Spitzenwerte, Effektiv)Potential und Spannungsrichtung messenElektrischer Strom (Strke) - Symbole, Einheiten, Gren, technische Stromrichtung

1Elektrische Energie - AnwendungWichtige Quelle frMobilittAutomatisierungBeleuchtungHeizungKommunikationInformationsverarbeitung

Elektrische Energie - Transportberlandleitung

Umspannwerk

Hausanschluss

Hausverteiler

Elektronische Schaltung

Elektrische Energie - ErzeugungGeneratorKernenergieWasserkraftFossile EnergieWindkraftSolarmodul

Chemische Batterie/ AkkumulatorReibung

Elektrische Energie - EntstehungVoraussetzung: Ladungstrennung

Fr die Ladungstrennung muss Arbeit aufgewendet werden

neutraler Zustand:Zahl der Elektronen in der Hlle =Zahl der Protonen im Kern

geladener Zustand (Ion):Elektronenmangel (positiv geladen)oderElektronenberschuss (negativ geladen)in der HlleElektrische Energie - EntstehungErgebnis der Ladungstrennung:

Elektrische Spannung (U): (Potentialunterschied)

vor der Ladungstrennungnach der LadungstrennungVerhltnis von aufgewandter Trennungsarbeit zu getrennten LadungenGalvanische ElementeGalvanische Elemente sind Energieumwandler, die auf elektrochemischem Weg eine Spannung erzeugen. Die Hhe der Spannung ist abhngig von der Art der Werkstoffe und von der Art und Menge des Elektrolyten (leitfhige Lsung).

Die Spannung entsteht dadurch, dass zwei Werkstoffe (Elektroden) in einen Elektrolyt getaucht werden. Das ist dann insgesamt das galvanische Element.

(unedlere) Metalle neigen dazu, sich im Elektrolyten aufzulsen. Dabei werden positive Ionen erzeugt.Die Elektronen bleiben auf dem metallischen Werkstoff zurck. Das Metall wird dadurch gegenber dem Elektrolyt negativ.

Gleichzeitig gibt es Stoffe, die sich nicht zersetzen, Ionen anziehen (edel).

Damit wird dieser Werkstoff gegenber dem Elektrolyt positiv. Schlielich entsteht insgesamt ein Spannungsunterschied zwischen den beiden Werkstoffen (Elektroden).

Metalle, die sich im Elektrolyten auflsen, sind hervorragend als Elektroden-Werkstoff geeignet.

Jedes geeignete Metall hat eine andere galvanische Spannung, die bei der Elektrolyse entsteht.

Diese Spannung ist in der elektrochemischen Spannungsreihe festgehalten. Dort sind sie in der Reihenfolge ihrer galvanischen Spannung und Polaritt aufgereiht.

Metalle, die gegenber dem Wasserstoff eine positive Spannung haben, werden edle, alle mit einer negativen Spannung werden als unedle Metalle bezeichnet.

Elektrochemische Spannungsreihe (Normalpotentiale)MetallNichtmetallePotential bei 25CMetalle, die gegenber dem Wasserstoff eine positive Spannung haben, werden edle, alle mit einer negativen Spannung werden als unedle Metalle bezeichnet. Fluor (F)+ 2,87 VGold (Au)+ 1,69 V+ 1,42 V+ 1,40 VChlor (Cl)+ 1,36 VChrom (Cr)+ 1,33 VPlatin (Pt)+ 1,20 VQuecksilber (Hg) bergangsmetall+ 0,85 VSilber (Ag)+ 0,80 VKohlenstoff (C)+ 0,75 VBraunstein (Kohle) + 0,74 VKupfer (Cu)+ 0,35 VWasserstoff (H) 0 VBlei (Pb)- 0,13 VZinn (Sn)- 0,14 VNickel (Ni)- 0,25 VCadmium (Cd)- 0,40 VEisen (Fe)- 0,44 VZink (Zn)- 0,76 VMangan (Mn)- 1,07 VAluminium (Al)- 1,67 VMagnesium (Mg)- 2,34 VLithium (Li)- 3,04 V* sekundr, weil nach Herstellung Energie erst aufgeladen werden muss

Alkali-Mangan-BatterieNickel-Cadmium-Akku

Leistungsfhigkeit anhand Einsatz Taschenlampe zwischen Akku und BatterieSpannungsstabilitt verschiedener Batterie-Typen bei konstanter EntladungZustzliche Hinweise:Kann man Batterien einfach durch Akkus ersetzen?

Grundstzlich kann jeder Verbraucher, der mit Batterien betrieben wird, auch mit Akkus betrieben werden.

Allerdings gibt es Gerte, die mit Akkus nicht funktionieren.Eine Batterie hat eine Zellenspannung von 1,5Volt (Standard-Lithium bis ber 3 V).Ein Akku hingegen nur 1,2Volt.

Es gibt eine Vielzahl von Batterie- und Akku-Technologien, bei einigen Akkuvarianten muss man den sogenannten Memory-Effekt bercksichtigen

Weitere Infos: http://de.wikipedia.org/wiki/Batterie_(Elektrotechnik)Zusammenschalten von Akku-Zellen

Alles ber Batterien (Englisch) http://batteryuniversity.com/learn/Elektrischer Stromkreis - EinfhrungEnergie-wandler(Verbraucher)Energie-quelleEnergie-transportGlhlampe(Verbraucher)Gleichspannungs-quelle (Batterie)ffner (Schalter)Spannung (U)Stromstrke (I)Anschauliche Simulation zum Strommodell in metallischen Leitern: Strommodell-SimulationNoch einige Beispielrechnungen, die nach den folgenden Abschnitten verstndlicher werden:

Ist die Ladung eines Bleiakkus mit Q = 50Ah angegeben und fliet bei eingeschaltetem Licht etwa ein Strom der Strke I = 5A, so "hlt" rechnerisch der Akku 10 Stunden lang (t = Q/I = 50Ah/5A = 10h).

Ein 1200mAh - Mignon-Akku betreibt einen Diskman mit einer Stromstrke von I = 200mA, er sollte rechnerisch 6 Stunden "laufen" (t = Q/I =1 200mAh/200mA = 6h).Elektrischer Stromkreis - EinfhrungModellvorstellungen: Wassermodell gegen Elektronenmodell

Elektronenfluss im einfachen Stromkreishttp://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/elektronenmodell02_stromkreise_gru.swfWassermodell anschaulich animierthttp://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/wassermodell01_stromkreise_gru.swfElektronenmodell anschaulich animierthttp://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/elektronenmodell01_stromkreise_gru.swf

Weiterfhrendes/ vertiefendes Material: Grundlagen der Elektrotechnik konsequent anhand des Wassermodells erluterthttp://www.brucewilles.de/grundlagen.html

Spannungsarten und StromartenEine Spannungsquelle unterscheidet sich zuerst grundstzlich nach Wechselspannung/Wechselstrom und Gleichspannung/Gleichstrom.

Wenn von einer Energiequelle gesprochen wird, dann spielt es keine Rolle ob es sich um eine Gleichspannungsquelle oder Gleichstromquelle handelt. Es ist das Selbe gemeint: Es liegt eine Gleichspannung an und es fliet ein Gleichstrom.

Bei Wechselspannung und Wechselstrom ist es genauso. Es liegt eine Wechselspannung an und es fliet ein Wechselstrom.

Gleichstrom / GleichspannungDefinition:Gleichstrom ist ein Strom, der stndig mit der gleichen Strke in die gleiche Richtung (Polung) fliet.Anwendung:Verstrker, Kleinspannungsschaltungen mitHalbleiterbauelementen, Relais und integriertenSchaltkreisen.Diagramm:

Wechselstrom / WechselspannungDefinition: Wechselstrom ist ein Strom, der stndig seine Gre und Richtung ndert.Anwendung: bertragung von Energie ber weite Strecken (Hochspannung). Dabei ist Wechselspannung keineswegs verlustfreier als Gleichspannung. Vielmehr gibt es sie, weil es die erste Mglichkeit war, Spannung/Strom effizient technisch zu erzeugen. Zum anderen: das Erzeugerprinzip (Magnetfeld wird zu Elektroenergie), lsst sich immer wieder mit bertragern (Transformatoren) anwenden.Diagramm:

Erzeugung:Flash-AnimationMischstrom / MischspannungDefinition:Mischstrom ist ein Strom, der einen Gleichstrom-und einen Wechselstromanteil hat. Mischspannungen setzen sich aus einer Gleich-und einer Wechselspannung zusammen. Beide zeichnen sich dadurch aus, dass sie i.d.R. keinen Nulldurchgang haben.Anwendung:Modulation, WechselstromverstrkungDiagramme:

Elektrische Spannung U in [V]Die elektrische Spannung U gibt den Unterschied der Ladungen zwischen zwei Polen an. Spannungsquellen besitzen immer zwei Pole, mit unterschiedlichen Ladungen. Auf der einen Seite ist der Pluspol mit einem Mangel an Elektronen. Auf der anderen Seite ist der Minuspol mit einem berschuss an Elektronen.Diesen Unterschied der Elektronenmenge kann man verkrzt elektrische Spannung nennen.

Entsteht eine Verbindung zwischen den Polen, kommt es zu einer Entladung. Bei diesem Vorgang fliet ein elektrischer Strom.Die elektrische Spannung ist die Ursache des elektrischen Stroms.

Elektrische Spannung U in [V]FormelzeichenDas Formelzeichen der elektrischen Spannung ist das groe "U". In der englischsprachigen Literatur wird fr die elektrische Spannung (voltage) das Formelzeichen "V" benutzt. So findet man in der Schaltungstechnik hufig Spannungsbezeichnungen, wie VOUT (Ausgangsspannung), VBAT (Batteriespannung) und andere. Sowohl das Formelzeichen als auch die Einheit sind beides V.Whrend fr Gleichspannungsgren generell das groe "U" als Formelzeichen verwendet wird, wird fr Wechselspannungsgren meistens das kleine "u" als Formelzeichen verwendet (fr vernderliche Gre).

MaeinheitDie gesetzliche Grundeinheit der elektrischen Spannung ist 1 Volt (V). Normalerweise liegen die Spannungswerte in der Elektronik zwischen einigen Millivolt und mehreren hundert Volt. In der Hochspannungstechnik wird mit mehreren Kilovolt (kV) bis mehrere Megavolt (MV) gearbeitet.

Elektrische Spannung U in [V]Megavolt1 MV 1 000 000 V 10 6 VKilovolt1 kV 1 000 V 10 3 VVolt1 V1 V 1 V 10 0 VMillivolt1 mV0,001 V 10-3 VMikrovolt1 V0,000 001 V 10-6 V

Im Zusammenhang mit der Einheit V (Volt) kommen hufig Die Krzel AC und DC vor. Die Abkrzung AC steht fr alternating current und bedeutet deutsch wechselnder Strom. Die Abkrzung DC steht fr direct current und steht fr Gleichstrom.

Potential und SpannungsrichtungDas Potential eines Punktes ist gleich der Spannung dieses Punkts gegenber dem Bezugspunkt 0 V. Der Bezugspunkt wird als Masse bezeichnet. Die Angabe oder Messung eines Potentials erfolgt immer auf den Bezugspunkt Masse.Bei der Messung eines positiven Wertes ist das Potential positiver als der Bezugspunkt. Vorzeichen +

Bei der Messung eines negativen Wertes ist das Potential negativer als der Bezugspunkt. Vorzeichen Die Spannung hat eine bestimmte Wirkrichtung.In einer Schaltung wird diese Richtung durch einen Pfeil angezeigt. Grundstzlich zeigt der Spannungspfeil von Plus nach Minus (technische Stromrichtung) oder von einem hheren Spannungswert (Potential) zum niedrigeren Spannungswert (Potential).

Messen der elektrischen SpannungEin Spannungsmessgert wird immer parallel zum Verbraucher, Bauelement oder zur Spannungsquelle angeschlossen.

SpannungserzeugungErzeugung durchBauelementSpannungsbereichDruck oder BiegungPiezo-Effekt, Kristallverformungim mV-BereichReibungHartgummistabbis kVBewegungGenerator, Dynamobis 500 VErwrmungThermoelementim mV-BereichChemische UmwandlungBatterie, Akkubis 24 VMagnetfelderHall-Generatorim mV-BereichLichtFotoelement, SolarzellemV bis VElektrischer Strom / Elektrische Stromstrke I [A]Der elektrische Strom oder elektrische Stromstrke wird kurz Strom genannt. Damit ist die bertragung elektrischer Energie gemeint.Der elektrische Strom ist die gezielte und gerichtete Bewegung freier Ladungstrger. Die Ladungstrger knnen Elektronen oder Ionen sein. Der elektrische Strom kann nur flieen, wenn zwischen zwei unterschiedlichen elektrischen Ladungen gengend freie und bewegliche Ladungstrger vorhanden sind. Zum Beispiel in einem leitfhigen Material (Metall, Flssigkeit, etc.).

StromflussDer Stromfluss wird gerne mit flieendem Wasser in einem Rohr verglichen.

Genauso ist es auch beim elektrischen Strom. Je mehr freie Elektronen vorhanden sind, desto grer ist die elektrische Stromstrke durch den Leiter.Zur zahlenmigen Beschreibung des elektrischen Stroms dient die elektrische Stromstrke. Je mehr Elektronen in einer Sekunde durch einen Leiter flieen, umso grer ist die Stromstrke.

StromstrkeFormelzeichenDas Formelzeichen des elektrischen Stroms bzw. der elektrischen Stromstrke ist das groe I.

MaeinheitDie gesetzliche Grundeinheit des elektrischen Stroms ist 1 Ampere (A). Normalerweise liegen die Stromwerte in der Elektronik zwischen einigen Mikroampere (A) und mehreren Ampere (A). In der Starkstromtechnik kennt man auch Kiloampere (kA).

Kiloampere 1 kA 1 000 A 10 3 AAmpere 1 A 1 A 10 0 AMilliampere 1 mA 0,001 A10-3 AMikroampere 1 A 0,000 001 A10-6 A

StromrichtungTechnische Stromrichtung (historische Stromrichtung) Physikalische Stromrichtung (Elektronenstromrichtung)Bevor man die Vorgnge in Atomen und den Zusammenhang der Elektronen kannte, nahm man an, dass in Metallen positive Ladungstrger fr den Stromfluss verantwortlich waren. Demnach sollte der Strom vom positiven Pol zum negativen Pol flieen. Die Verwendung eines Messgerts zur Strommessung lsst auch diesen Schluss zu. Obwohl die damalige Annahme widerlegt wurde, hat man die ursprngliche (historische) Stromrichtung aus praktischen Grnden beibehalten Deshalb wird die Stromrichtung innerhalb einer Schaltung auch heute noch von Plus nach Minus definiert.In einem geschlossenen Stromkreis werden freie Ladungstrger (Elektronen) vom negativen Pol abgestoen und vom positiven Pol angezogen. Dadurch entsteht ein Elektronenstrom vom negativen Pol zum positiven Pol. Diese Stromrichtung ist die physikalische Stromrichtung, die auch Elektronenstromrichtung genannt wird.

Die Stromrichtung wird in Schaltungen mit einem Pfeil angezeigt. Aufgrund unterschiedlicher wissenschaftlicher Annahmen und Erkenntnisse sind zwei Stromrichtungen definiert.Messen des elektrischen StromsDas Strommessgert wird immer in Reihe zum Verbraucher angeschlossen. Dazu muss die Leitung des Stromkreises aufgetrennt werden, um das Messgert in den Stromkreis einfgen zu knnen (Ausnahme: Strommesszange). Whrend der Messung muss der Strom durch das Messgert flieen (Messgert ist vernachlssigbar niederohmig).

Elektrischer Widerstand R []Die Bewegung freier Ladungstrger im Inneren eines Leiters hat zur Folge, dass die freien Ladungstrger gegen Atome stoen und in ihrem Fluss gestrt werden. Diesen Effekt nennt man einen Widerstand. Durch diesen Effekt hat der Widerstand die Eigenschaft, den Strom in einer Schaltung zu begrenzen.Der elektrische Widerstand wird auch als ohmscher Widerstand bezeichnet. In der Elektronik spielen Widerstnde eine sehr groe Rolle. Neben den klassischen Widerstnden hat jedes andere Bauteil einen Widerstandswert, der Einfluss auf Spannungen und Strme in Schaltungen nimmt.

FormelzeichenDas Formelzeichen des elektrischen Widerstands ist das groe R. Es steht fr die englische Bezeichnung Resistor (= Widerstand).

Elektrischer Widerstand R []Maeinheit

Die Maeinheit fr den elektrischen Widerstand ist Ohm mit dem Kurzzeichen (Omega) aus dem griechischen Alphabet.

Megaohm 1 M1 000 000 10 6 Kiloohm 1 k 1 000 10 3 Ohm 1 1 10 0 Milliohm 1 m 0,001 10-3

Messen des Ohmschen WiderstandesDer Wert des Ohmschen Widerstandes wird am besten mit einem digitalen Vielfachmessgert (Multimeter) ermittelt, um Ablesefehler und Ungenauigkeiten zu verhindern.Beim Messen mit einem Widerstandsmesser darf das zu messende Bauteil whrend der Messung nicht an einer Spannungsquelle angeschlossen sein. Das zu messende Bauteil muss mindestens einseitig aus einer Schaltung ausgeltet werden. Ansonsten beeinflussen parallel liegende Bauteile das Messergebnis.

Messen des Ohmschen Widerstandes

Elektrischer Stromkreis Ohmsches GesetzStromstrke (I)Spannung (U)

Spannung (U)Stromstrke (I)Widerstand (R)Widerstand (R)berlegungen zum Verhltnis von Spannung, Stromstrke und Widerstand:

Bei konstantem Widerstand: Wie verhlt sich die Stromstrke (I), wenn die Spannung (U) gendert wird?

Bei konstanter Spannung: Wie verhlt sich die Stromstrke (I), wenn ein Verbraucher mit anderem Widerstandswert (R) in den Stromkreis eingesetzt wird?

(keine, proportionale oder entgegengesetzte nderung)I ~ U(in Form einerGlhlampe)Elektrischer Stromkreis Ohmsches GesetzI ~ UI = U/RJe grer die elektrische Spannung (U) bzw. je kleiner der elektrische Widerstand R ist, umso grer ist die Stromstrke I.

Ohmsches Gesetz: Wird an ein Objekt eine elektrische Spannung angelegt,so verndert sich der hindurchflieende elektrische Strom in seiner Strkeproportional zur Spannung. Mit anderen Worten: Der als Quotient aus Spannung und Stromstrke definierte elektrische Widerstand ist konstant, also unabhngig von Spannung und Stromstrke.Elektrischer Stromkreis Ohmsches Gesetz

Spezifischer Widerstand (rho)Jedes Material hat einen eigenen Widerstand, der von der Atomdichte und Anzahl der freien Elektronen abhngig ist. Der Widerstand wird deshalb spezifischer Widerstand genannt.Je krzer die Leitungslnge und je grer der Leitungsquerschnitt des Materials, desto geringer der ohmsche/elektrische Widerstand. Die Abhngigkeit von der Leitungslnge wird dadurch erklrt, dass die Elektronenbewegung auf einer greren Strecke strker gehemmt wird, als auf einer krzeren Strecke. Durch eine nderung der Leitungslnge und des Querschnitts ndert sich nur der ohmsche Widerstand.Der spezifische Widerstand ist eine Materialkonstante und ist somit ein fest definierter Wert.

DefinitionDer Widerstand eines Leiters von 1 m Lnge und 1 mm Querschnitt bei 20C heit spezifischer Widerstand.Den Kehrwert des spezifischen Widerstands nennt man elektrische Leitfhigkeit.

FormelzeichenDas Formelzeichen des spezifischen Widerstands ist (rho) aus dem griechischen Alphabet.

Spezifischer Widerstand

Spezifischer Widerstand

Elektrischer Stromkreis Mehrere WiderstndeProblem:Wie verhalten sich die Teilspannungen, Teilstromstrken und Einzelwiderstndezur Gesamtspannung, Gesamtstromstrke und zum Gesamtwiderstand,wenn ein Stromkreis mehrere Widerstnde (Verbraucher) enthlt?

Mgliche Szenarien:

(unverzweigte) (verzweigte) gemischte Reihen- (Serien-) schaltung Parallelschaltung Schaltung

Elektrischer Stromkreis Mehrere WiderstndeVorbetrachtungen:Wie misst man Spannung (V) und Stromstrke (A)?

Um die Spannung (den Potentialunterschied) zwischen zwei Punkten (z.B. an beiden Enden eines Bauelements)in einer Schaltung zu messen, klemmt man das Messgert ber diese Punkte.Die Schaltung muss dazu NICHT geffnet werden.

Um die Stromstrke, die durch einen Leiter oder Pfad fliet, zu messen, muss dazu der Leiter an dieser Stelle geffnet werden. Das Messgert wird direkt in diesen Pfad eingebunden.

Die Schaltung muss dazu geffnet werden.Elektrischer Stromkreis Mehrere WiderstndeVorbetrachtungen:Das Messen einer Spannung ist gleichzusetzen mit dem Messen einer Potentialdifferenz.Diese Potentialdifferenz entsteht ber Bauelementen, die einen Widerstand besitzen:Glhlampen, Motoren, geffnete Schalter (Widerstand unendlich) Die bloe Verbindung der Bauelemente wird als widerstandslos angesehen

Kein Widerstand keine Potentialdifferenz

Veranschaulichung: Schlauchwaage oder Kommunizierende Rhren

Elektrischer Stromkreis ReihenschaltunggleicheStromstrkegleichesPotential(Test mit derSchlauchwaage )Die Stromstrke durch allein Reihe geschalteten Verbraucherist gleich der GesamtstromstrkeIg = I1 = I2Die Summe der Spannungen ber allenin Reihe geschalteten Verbraucherist gleich der GesamtspannungUg = U1 + U2IgI1I2UgU1U2Die Widerstnde addieren sich zum Gesamtwiderstand:Rg = R1 + R2R1R2Elektrischer Stromkreis ParallelschaltunggleicheStromstrkegleichesPotential(Test mit derSchlauchwaage)Die Summe der Stromstrke durch alleparallel geschalteten Verbraucherist gleich der GesamtstromstrkeIg = I1 + I2Die Spannungen ber allenparallel geschalteten Verbrauchersind gleich der GesamtspannungUg = U1 = U2IgI1I2UgU1U2Die Leitwerte (G) addieren sich zum Gesamtleitwert:Gg = G1 + G2 (R = 1 / G) R1R2Elektrische Leistung P [W]Die elektrische Leistung ist ein Wert, den wir in der Elektronik und Elektrotechnik in den unterschiedlichsten Definitionsausprgungen vorfinden. Die Gemeinsamkeit aller Leistungen (bei Gleichspannungen) ist die Maeinheit und das Formelzeichen.

FormelzeichenDas Formelzeichen der elektrischen Leistung ist das groe P.

MaeinheitDie Grundeinheit der elektrischen Leistung ist das Watt (W) oder auch Voltampere (VA). Letzteres ergibt sich aus der Berechnung durch Spannung und Strom.

Die Angabe der Maeinheit VA findet man hufig auf Transformatoren und Elektromotoren.

Elektrische Leistung PMegawatt1 MW 1 000 000 W 10 6 WKilowatt1 kW 1 000 W 10 3 WWatt1 W1 W 1 W 10 0 WMilliwatt1 mW 0,001 W 10-3 WMikrowatt1 W 0,000 001 W 10-6 W

Verfgbare allgemeine LeistungDie verfgbare Leistung ist die Leistung, die eine Strom- bzw. Spannungsquelle liefern kann bzw. an einem Widerstand als Wrme, Licht, Antrieb, Arbeit. Sie errechnet sich deshalb aus dem Produkt von Strom und Spannung: P = U IEin Gleichspannungsnetzteil mit den Maximalwerten 30 V und 2 A hat z.B. eine Ausgangsleistung von maximal 60 W.

Elektrische Leistung PNutzleistungDie Nutzleistung ist die Leistung, die ein Verbraucher im Normalbetrieb bentigt bzw. verbraucht.Durch eine Glhlampe mit 60 W, die in einer Lampe an 230 V betrieben wird, fliet ein Wechselstrom von 0,261 A.Leistung PtotElektronische Bauelemente und vor allem Halbleiter, haben Maximalwerte innerhalb denen sie betrieben werden drfen. Werden diese Werte nicht bercksichtigt, so fhrt das zur Zerstrung des Bauelementes.Die Leistung Ptot gibt an, ab welcher Leistung das Bauelement zerstrt wird. Fllt an einem Widerstand eine Spannung von 10 V ab und fliet ein Strom von 0,5 A durch ihn hindurch, dann muss er eine Leistung von 5 W vertragen knnen (eher mehr).Bei der Dimensionierung von Schaltungen und Bauelementen ist auf eine ausreichende Reserve bis zur Leistung Ptot zu sorgen.VerlustleistungDie Verlustleistung ist die in einem Bauelement unerwnscht in Wrme umgesetzte Leistung. Die Verlustleistung spielt hauptschlich in Halbleiter- bauelementen, wie z.B. dem Transistor, CPUs eine Rolle. Es ist deshalb bei einer groen Wrmeentwicklung fr ausreichende Khlung durch Khlbleche oder Khlkrper zu sorgen. Bei Prozessoren wird aktiv, mit Lfter, gekhlt.

Messen der elektrischen LeistungDurch separates Messen des Stromes und der Spannung kann indirekt die elektrische Leistung eines Bauelementes innerhalb einer Schaltung bestimmt (berechnet) werden.

Formeln zur BerechnungDie elektrische Leistung ist rechnerisch ein Produkt aus elektrischer Spannung und elektrischem Strom. Je grer die Spannung oder der Strom ist, desto grer ist die Leistung. hnlich, wie die Gre Flche durch Lngen- und Breitenangaben beeinflusst wird.

Die Leistung P wchst proportional zum Quadrat des Stromes I.Das bedeutet: Wird der Strom verdoppelt, vervierfacht sich die Leistung.

Die Leistung P wchst proportional zum Quadrat der Spannung U.Das bedeutet: Wird die Spannung verdoppelt, vervierfacht sich die Leistung.

und zuletzt noch:kWh (kW/h) ist die Einheit fr Energie = Leistung in Zeiteinheit1 kW/h ist die Erbringung einer Leistung von 1000 W pro Stunde

Elektrischer Stromkreis Ohmsches Gesetz