Leistung und Belastbarkeit
Ein Widerstand hat ein Wärmebudget
Leistung ist übertragene Energie pro Zeit. P bezeichnet Leistung; ein Watt (W) ist ein Joule pro Sekunde. Ein Widerstand wandelt elektrische Energie in Wärme um. Seine Belastbarkeit gilt unter festgelegten Bedingungen. Joule misst Energie; ein Milliwatt (mW) ist ein Tausendstel Watt.
EXPERIMENTIERTISCH
Ändere die Schaltungseinstellungen, sage die Messwerte voraus und prüfe eine Aufgabe. Dies sind Lernmodelle; die Annahmen werden in jeder Lektion erklärt.
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Warum es funktioniert
Ideale konstante Spannung und Widerstand. Temperatur und Kühlung fehlen; der Vergleich sagt keinen Ausfall voraus.
P = V²/R; I = V/R. Doppelte Spannung bei gleichem R ergibt vierfache Leistung. Auslastung = 100 × P/Belastbarkeit.
Schwierigkeit
Aufbauen · Aufbauen
Schalte mit 5 V, 1000 Ω und 0.25 W Belastbarkeit ein. Lies 25 mW.
Brauchst du einen Tipp?
5 V; 1000 Ω; 0.25 W → 25 mW
Erforschen · Eine Größe ändern
Bei 9 V und 0.25 W: höchstens 125 mW und mindestens 10 mA einstellen.
Brauchst du einen Tipp?
9 V; 800 Ω; 0.25 W → 101.25 mW; 11.25 mA
Selbst lösen · Aufgabe lösen
Bei 12 V und 0.25 W: 170–190 mW bei höchstens 20 mA erreichen.
Brauchst du einen Tipp?
12 V; 800 Ω; 0.25 W → 180 mW; 15 mA
Zusatzwissen und Schaltungsrezepte
Ein Widerstand hat ein Wärmebudget
Ein nützliches Muster
Bei fester Spannung halbiert doppelter Widerstand Strom und Leistung.
Außerhalb des Modells
Die reale Belastbarkeit hängt von Umgebungstemperatur, Montage und Herstellerkurve ab.
Eine typische Falle vermeiden
0.25 W Belastbarkeit bedeutet nicht ständig 0.25 W Verbrauch.
Spannung verdoppelt, Widerstand gleich. Die Leistung…
- verdoppelt sich
- vervierfacht sich
- halbiert sich
Weiterlesen
In P = V²/R wird die Spannung quadriert: zwei zum Quadrat ist vier.