Berechnen Sie die in den Widerstandselementen eines Schaltkreises abgegebene Wärmeenergie.
"Leistung, die in Form von Wärme in den Widerstandselementen des Schaltkreises abgegeben wird."
Q = I² × R × t
oder
Q = P × t
Wobei:
Q: Wärmeenergie (Joule, J)
I: Stromstärke (Ampere, A)
R: Widerstand (Ohm, Ω)
t: Zeit (Sekunden, s)
P: Leistung (Watt, W)
Hinweis: Beide Formeln sind äquivalent. Verwenden Sie $ Q = I^2 R t $, wenn Sie Strom und Widerstand kennen.
Die Tendenz eines Materials, den elektrischen Strom zu behindern, gemessen in Ohm (Ω).
Eine höhere Widerstandswert führt bei gleicher Stromstärke zu mehr Wärmeerzeugung.
Beispiel: Ein 100 Ω Widerstand begrenzt den Strom und erzeugt Wärme.
Elektrische Leistung, die von einem Bauteil bereitgestellt oder aufgenommen wird, gemessen in Watt (W).
1 Watt = 1 Joule pro Sekunde.
Sie können sie berechnen als: P = I² × R oder P = V × I
Beispiel: Eine 5W LED verwendet 5 Joule jede Sekunde.
Der Fluss der elektrischen Ladung durch ein Material, gemessen in Ampere (A).
Die Wärme ist proportional zum Quadrat der Stromstärke — Verdopplung der Stromstärke vervierfacht die Wärme!
Beispiel: 1 A, 2 A, 10 A — jeder produziert sehr unterschiedliche Wärmemengen.
Dauer, während der Strom fließt, gemessen in Sekunden (s).
Längere Dauer → mehr insgesamt erzeugte Wärme.
Beispiel: 1 Sekunde vs. 60 Sekunden → 60-mal mehr Wärme.
Wenn Strom durch einen Widerstand fließt:
Elektronen bewegen sich durch das Material
Sie stoßen mit Atomen zusammen und verlieren kinetische Energie
Diese Energie wird als Schwingungsenergie übertragen → Wärme
Gesamtwärme hängt ab von: Stromstärke, Widerstand und Dauer
Der Prozess ist unumkehrbar — elektrische Energie geht als Wärme verloren.
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