Formeln: Ohmsches Gesetz, Leistung und Arbeit
Die Grundformeln der Elektrotechnik: Spannung, Strom, Widerstand, Leistung, Arbeit, Ladung, Wirkungsgrad und Leiterwiderstand.
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| Gesucht | Formel | Größen und Einheiten | Beispiel |
|---|---|---|---|
| Spannung | U = R · I | U in V, R in Ω, I in A | R = 46 Ω, I = 5 A → U = 230 V |
| Stromstärke | I = UR | I in A | 230 V an 23 Ω → I = 10 A |
| Widerstand | R = UI | R in Ω | 12 V bei 0,5 A → R = 24 Ω |
| Leistung | P = U · I | P in W | 230 V · 10 A → P = 2300 W |
| Leistung aus Strom und Widerstand | P = I2 · R | P in W | (2 A)² · 50 Ω → P = 200 W |
| Leistung aus Spannung und Widerstand | P = U2R | P in W | (230 V)² ÷ 529 Ω → P = 100 W |
| Elektrische Arbeit | W = P · t | W in Wh bzw. kWh, t in h | 2 kW · 3 h → W = 6 kWh |
| Ladung | Q = I · t | Q in As bzw. Ah | 2 A · 5 h → Q = 10 Ah |
| Wirkungsgrad | η = PabPzu | ohne Einheit, oft in % | 1,5 kW ÷ 1,8 kW → η = 0,83 = 83 % |
| Stromdichte | J = IA | J in A/mm², A in mm² | 16 A in 2,5 mm² → J = 6,4 A/mm² |
| Leiterwiderstand | R = lκ · A = ρ · lA | l in m, κ in m/(Ω·mm²), ρ in Ω·mm²/m, A in mm² | Hin und zurück 40 m Cu (κ = 56), 1,5 mm² → R = 0,48 Ω |
| Widerstand bei Erwärmung | Rϑ = R20 · (1 + α · Δϑ) | α in 1/K (Kupfer 0,0039), Δϑ in K | R₂₀ = 10 Ω, Δϑ = 50 K → R = 11,95 Ω |
Im Formeldreieck die gesuchte Größe abdecken: Was nebeneinander steht, wird malgenommen, was übereinander steht, geteilt. Leitwert κ bei 20 °C: Kupfer 56, Aluminium 35 m/(Ω·mm²); warme Leiter haben einen höheren Widerstand.
Quelle: Physikalische Grundgleichungen, Formelzeichen nach DIN 1304 sinngemäß. Richtwerte für die Praxis, maßgeblich sind die gültigen Normen und Herstellerangaben.
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Helfer: URI-DreieckHelfer: LeistungsdreieckHelfer: Leistung, Strom & OhmFormel: Ohmsches GesetzFormel: Elektrische LeistungFormel: Leistung aus Strom und WiderstandFormel: Leistung aus Spannung und WiderstandFormel: Elektrische Arbeit (Energie)Formel: Elektrische LadungFormel: WirkungsgradFormel: StromdichteFormel: LeiterwiderstandFormel: Widerstand und Temperatur