💡 Elektrische Leistung und Energie

Dein Ziel: Du verstehst, was elektrische Leistung bedeutet, kannst P = U · I anwenden und einfache Energieaufgaben mit E = P · t lösen.

🔎 Entdecken

Erst selbst überlegen

Zwei Geräte laufen gleich lange, eines hat 20 W, das andere 100 W. Welches setzt in dieser Zeit mehr elektrische Energie um? Begründe zunächst ohne Formel.

Deine Vermutung zählt: Erst danach vergleichst du sie mit der Erklärung.

💡 Verstehen

⚙️ Elektrische Leistung

Die elektrische Leistung beschreibt, wie viel elektrische Energie pro Zeit umgesetzt wird. Formelzeichen: P, Einheit: Watt (W).

P = U · I

Leistung = Spannung · Stromstärke

Beispiel: U = 12 V, I = 0,5 A
P = 12 V · 0,5 A = 6 W

🔋 Elektrische Energie

Wird ein Gerät eine bestimmte Zeit betrieben, wird Energie umgesetzt.

E = P · t

Bei P in Watt und t in Stunden erhält man die Energie in Wh.
1000 Wh = 1 kWh

Beispiel: Eine 50-W-Lampe läuft 4 h.
E = 50 W · 4 h = 200 Wh = 0,2 kWh.

🏠 Alltag

Die Kilowattstunde (kWh) ist eine Energieeinheit, die unter anderem bei elektrischer Energie im Haushalt verwendet wird. Ein Gerät mit hoher Leistung setzt pro Zeit mehr Energie um als ein Gerät mit niedriger Leistung – bei gleicher Betriebsdauer ist daher auch die umgesetzte Energie größer.

✏️ Üben

Übungszentrum

🟢 Grundlagen

1. Formelzeichen der elektrischen Leistung?

2. Einheit der Leistung?

3. U=10 V, I=2 A. Berechne P.

4. P=40 W, t=3 h. Berechne E in Wh.

5. Wandle 1500 Wh in kWh um.

🟡 Anwenden

6. U=12 V, I=0,25 A. Berechne P.

7. Ein 100-W-Gerät läuft 5 h. Berechne die Energie in Wh und kWh.

8. Ein 20-W-Gerät läuft 30 h. Berechne E in kWh.

9. Zwei Geräte laufen je 2 h: A hat 50 W, B hat 200 W. Welches setzt mehr Energie um und wie viel?

10. P=60 W, U=12 V. Berechne I.

🔴 Knobeln

11. Ein Gerät setzt in 4 h 0,8 kWh um. Bestimme seine Leistung.

12. Ein 500-W-Gerät läuft 90 Minuten. Berechne E in kWh.

13. Ein Gerät arbeitet mit 24 V und 2 A für 5 h. Berechne P und E.

14. Ein Schüler rechnet für 100 W und 3 h: E=300 kWh. Finde den Einheitenfehler.

15. Erkläre, warum sowohl Leistung als auch Betriebsdauer den Energieverbrauch beeinflussen.

🚀 Anwenden

Übertrage dein Wissen

Vergleiche zwei Geräte mit unterschiedlicher Leistung und Betriebsdauer. Berechne ihre Energie in Wh oder kWh und entscheide, welches mehr Energie umsetzt.

Versuche zuerst selbst eine Lösung und begründe deinen Weg. Nutze die vorherigen Beispiele erst dann als Hilfe.

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⚡ Interaktives Quiz

📝 Wissenscheck

🔐 Ausführliche Lösungen

🟢 Lösungen 1–5

1) P.
2) Watt (W).
3) P=10·2=20 W.
4) E=40·3=120 Wh.
5) 1,5 kWh.

🟡 Lösungen 6–10

6) P=12·0,25=3 W.
7) 500 Wh = 0,5 kWh.
8) 600 Wh = 0,6 kWh.
9) A: 100 Wh; B: 400 Wh. Gerät B setzt mehr Energie um.
10) I=P/U=60/12=5 A.

🔴 Lösungen 11–15

11) 0,8 kWh=800 Wh; P=800 Wh/4 h=200 W.
12) 90 min=1,5 h; E=500·1,5=750 Wh=0,75 kWh.
13) P=24·2=48 W; E=48·5=240 Wh=0,24 kWh.
14) 100 W·3 h=300 Wh=0,3 kWh, nicht 300 kWh.
15) E=P·t: Größere Leistung oder längere Betriebsdauer erhöht bei sonst gleichen Bedingungen die umgesetzte Energie.

🎥 Video-Erklärung

Platz für dein Video „Elektrische Leistung und Energie – Watt, Wh und kWh“.

🏁 Nächste Mission

Mission 6: Abschlussmission Elektrizität – Stromkreis, Messgrößen, Schaltungen, Widerstand und Energie.