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Experiment zur elektrischen Leistung (Bauelemente)

verfasst von schaerer(R)  E-Mail, Zürich (Schweiz), 22.07.2018, 11:08 Uhr

Hallo Elektrotechnik-Anfänger

» elektrische Leistung. In diesem Zusammenhang habe ich Fragen wie
» beispielsweise: "Wie viel sind denn 1 Watt?" und dergleichen. Um diese
» Fragen zu beantworten, habe ich mir ein Experiment ausgedacht.

» Als Ausgangspunkt verwende ich dabei den folgenden
» Hochlast-Zementwiderstand:
» https://www.monacor.de/produkte/components/lautsprechertechnik/frequenzweichen-und-bauteile/lsr-56-10/?r=pdf
»
» Wenn ich jetzt zum Beispiel wissen möchte, wie viel 1 Watt elektrische
» Leistung ist, um ein Gefühl dafür zu bekommen, kann ich dazu den genannten
» Widerstand an eine Spannungsversorgung anschließen und dann eine
» entsprechende Spannung (sowie geeignete Strombegrenzung) einstellen, die
» eine Leistung von 1 Watt erzeugt?
» Das wären dann etwa 2,4 Volt.

Für diese Leistung von 1 W genügt es wenn Du die Spannung von 2.4 V einstellst. Eine Strombegrenzung musst Du nicht einstellen, weil der Widerstand selbst begrenzt den Strom.

Trotzdem ist die Strombegrenzung nützlich, wenn Du mit der Spannung experimentierst. Wenn Du die Spannung hochfährst auf z.B. den doppelten Wert von 4.8 V (ohne eingestellte Strombegrenzung), dann erzeugst Du am 5.6-Ohm- Widerstand die 4-fache Leistung von 4 W. Das hält dieser Widerstand noch immer aus. Stellst Du die Spannung jedoch auf 10V ein, dann ist die Spannung etwa 4 mal und aber auch der Strom ebenfalls 4 mal und damit die Leistung mit 16 W, 16 mal grösser. 16 W, das ist zuviel!
(Genau genommen ist es etwas mehr als 16W...)

Mit dem Einstellen des maximalen Stromes auf 1.3 A (bei Kurzschluss) kannst Du mit dem Widerstand von 5.6 Ohm bis zu einer Spannung von 7.4 V hochfahren. Mehr geht nicht, weil Strombegrenzung setzt ein. Diese 7.4 V erzeugen am 5.6-Ohm-Widerstand seine maximal zulässige Leistung von etwa 10W.

Zweck dieser Beschreibung ist es, dass es Dich als Elektrotechnik-Anfänge motiviert, das Ohmsche Gesetz mit der Leistungsberechnung zu studieren. Dazu zwei Links aus dem ELKO:

. . . . . "Ohmsches Gesetz"
. . . . . . . https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201113.htm

. . . . . "Elektrische Leistung P"
. . . . . . . https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201114.htm

» Kann ich auf diese Weise die 1 Watt als Wärme am Widerstand spüren?

Wie bereits beantwortet, ja, aber nur schwach. Bei der Maximalleistung von 10 W spürst es deutlich und berührst den Widerstand auch nur kurz, weil dieser nämlich eine deutlich höhere Temperatur erträgt als Dein Finger (biologischer Wärmesensor). :-D
.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
http://tinyurl.com/timerbuch
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
http://tinyurl.com/opamp-instrumamp-buch



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