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Der elektrische Widerstand

Die elektrische Leistung

Leistung wird allgemein definiert als die Energie beziehungsweise die Arbeit, die pro Zeit umgesetzt wird. Bei der Reihenschaltung zweier Batterien haben Sie schon kennen gelernt, dass in gleicher Zeit zwei Batterien bei gleichem Strom mehr Energie, nämlich doppelt so viel, in einem Stromkreis umsetzen können als eine Batterie. Wenn wir sagen, die beiden Batterien leisten jetzt mehr als eine, beziehen wir uns natürlich wieder auf den gleichen Zeitabschnitt. Wenn die einzelne Batterie sehr viel länger im Stromkreis angeschlossen ist, kann diese in der längeren Zeit genauso viel Energie umsetzen wie die zwei Batterien in der kürzeren Zeit.

Die Leistung
Die Leistung P berechnet sich aus dem Quotient der Energie W und der zugehörigen Zeit t , also: P = W t Die Einheit der elektrischen Leistung ist 1 Watt, abgekürzt 1 W , wobei 1 J 1 s = 1 W ist.

Ersetzt man die elektrische Energie W durch W = U I t , dann ergibt sich für die elektrische Leistung der einfache Zusammenhang P = U I t t = U I .

Die elektrische Leistung
Die elektrische Leistung P berechnet sich aus dem Produkt der Spannung U und der Stromstärke I : P = U I Die Einheit der elektrischen Leistung ist 1 Watt. Sie lässt sich hier auch umschreiben mit 1V 1 A = 1 W .
Arbeitsauftrag

1. Eine Batterie, die an einen Widerstand angeschlossen ist, hat die Klemmenspannung U K = 5,2 V und es fließt ein Strom der Stärke I = 3,8 A . Wie groß ist die abgegebene Leistung der Batterie?2. Dieselbe Batterie hat eine Quellenspannung von U Q = 6,1 V . Berechnen Sie den Innenwiderstand R i und mit Hilfe dieser Größe den maximalen Stromfluss bei Kurzschluss, wenn der äußere Widerstand null ist!3. Zeichnen Sie ein I U K -Diagramm und tragen Sie Quellenspannung und Kurzschlussstrom ein. Verbinden Sie die beiden Wertepaare und überlegen Sie sich, warum man sie zu einer Gerade verbinden darf!4. Überlegen Sie sich am Graphen und begründen Sie rechnerisch, bei welcher Stromstärke die Batterie mit Innenwiderstand R i die maximale Leistung abgeben wird!

Lösung 1

Lösung 2

Lösung 3

Lösung 4

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