Unterschiede mechanische/elektrische Arbeit und Leistung?
Warum ist bei der elektrischen Arbeit im Gegensatz der mechanischen die Zeit schon ein Parameter, der sich dan bei der Leistung wieder herausstreichen lässt?
Die elektrische Arbeit wäre dann ja mit der mechanischen Leistung vergleichbar und die elektrische Leistung mit der mechanischen Arbeit, oder?
6 Antworten
elektrische Arbeit ist Arbeit an einer Ladung Q im elektrischen Feld (Spanung).
W = Q*U
elektrische Leistung ist Arbeit /pro Zeiteinheit an einer Ladung Q im elektrischen Feld (Spanung).
P = W/t = Q*U/t
Nun ist aber Ladung pro Zeiteinheit Strom.
I = Q/t
Deshalb ist die Leistung
P = U*I (die Zeit kommt hier nicht mehr vor, steckt aber im Strom)
Du hast hier einen Denkfehler...
du TEILST hier quasi um die Leistung zu ermitteln die Arbeit durch die Zeit.
75 kg Gewicht um einen Meter anheben brauchst du 736 Wattsekunden.
Das bedeutet, dass du um den Job innerhalb einer Sekunde zu erldigen die Leistung von 736 Watt. oder eben einem PS
Willst du jetzt also mit einem elektromotor die 75 kg anheben, brauchst du z.B. einen motor, der 736 Watt liefert, damit schaffst du es in einer Sekunde, also brauchst du 736 Wattsekunden.
Wenn du jetzt einen hättest, der nur 73,6 Watt liefert, geht das auch, aber du musst eben so übersetzen, dass er es erst in 10 Sekunden schafft.
oder andersrum, Wenn der Motor 7360 Watt hat, kann er das in 0,1 Sekunden schaffen.
so oder so, du brauchst die Energiemenge von 736 Wattsekunden.
lg, Anna
Leistung ist immer Arbeit pro Zeit. das ist mechanisch genauso wie elektrisch, und auch die Einheiten sind gleich.
Autos haben eine Leistung in kW. Egal ob sie einen Verbrennungs- oder Elektromotor haben...
Du schreibst in einem anderen Kommentar richtig für die elektrische Arbeit W = U*I*t. Das ist also Leistung (U*I) mal Zeit.
Welche Formel nimmst Du denn für die mechanische Arbeit? Vielleicht
W = F*s.
Aber die Geschwindigkeit ist v = s/t, also s=v*t, weshalb man auch schreiben könnte
W = F * v * t
Und schon hast Du auch in der mechanischen Arbeit die Zeit enthalten...
Ebenso könnte man (entsprechend zu W=F*s) die elektrische Arbeit als W = Q*U beschreiben (Q ist die Ladung). Schon ist die Zeit in der elektrischen Arbeit scheinbar verschwunden... Aber Q = I*t -> da hat sich die Zeit versteckt.
Die elektrische Arbeit wäre dann ja mit der mechanischen Leistung vergleichbar und die elektrische Leistung mit der mechanischen Arbeit, oder?
Genau so ist es. Die lassen sich ja auch ineinander umwandeln. Eine Motor wandelt elektrische Arbeit/Leistung in mechanische um und ein Generator macht es genau umgekehrt.
Das ist aber, wenn ich es richtig verstanden habe, das Problem des Fragestellers, denn er schreibt ja "Die elektrische Arbeit wäre dann ja mit der mechanischen Leistung vergleichbar...".
Oh, da habe ich drüber gelesen. Natürlich ist nur Arbeit mit Arbeit und Leistungmit Leistung vergleichbar.
Nein. Leistung ist Arbeit pro Zeit, elektrisch und mechanisch.
Schon klar die Frage die sich mir jedoch stellt ist warum enthält die elektrische Arbeit (W=U*I*t) schon die Zeit. Dadurch wird bei der Berechnung der elektrischen Leistung faktisch die Zeit weggestrichen (P=W/t -> V*I*t/t -> V*I).
Warum enthält jetzt also schon die elektrische Arbeit die Zeitkomponente?
so wie Leistung = Arbeit/Zeit ist, ist Arbeit = Leistung * Zeit. Da sich elektrisch die Leistung direkt ergibt, berechnet man daraus eben die Arbeit. Mechanisch kann man die Arbeit pro Zyklus/Schritt haben und mit einer Frequenz dann die Leistung ermitteln, man kann aber auch mechanisch die Leistung haben (zB die Windleistung durch eine gegebene Rotorfläche bei gegebener Geschwindigkeit) und dann Arbeit über eine gegebene Zeit berechnen. Eine Gleichung, zwei Richtungen.
Warum enthält dann aber schon die elektrische Arbeit die Zeitkomponente? Damit lässt sie sich ja bei der Leistung wieder wegstreichen.