Tricky Circuit

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.

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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
  1. 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

  2. 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

  3. 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…

  1. verdoppelt sich
  2. vervierfacht sich
  3. halbiert sich
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In P = V²/R wird die Spannung quadriert: zwei zum Quadrat ist vier.

Vishay