Wie ist der Zeitbezug bei elektrischer Leistung auf Typenschildern?

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9 Antworten

Also:

Leistung ist definiert als Energie bzw Arbeit bzw Drehmoment pro Zeit (Differentialquotient):

P = delta E / delta t = delta W / delta t = (1)dazu komme ich später

mit der SI Einheit s(ekunde) für t

Die Einheiten sind:

[E] = J (Joule)

[W] (engl. Work) = Ws (Wattsekunde)

[M] = Nm (Newtonmeter)

[E] = eV (Elektronenvolt) wird nur in der Teilchen und Atomphysik verwendet

(1) Bei mech. und rot. Maschinen wird für die Leistungsberechnung folgende Formel verwendet:

P = 2 * PI * M * n ; n => Drehzahl ; [n] = 1/s

Hier hast du die """Energie""" in Form des Drehmomentes und die Zeit steckt in der Drehzahl

Für el. Dinge wird die Leistung wie folgt berechnet:

P = U * I (Strom mal Spannung)

--Ich vernachlässige hier jetzt mal noch die Blind- und Scheinleistung.

Du siehst, dass hier eigentlich gar keine Zeit vorhanden ist, sie ist aber vorhanden in der Einheit Volt.

Worauf ich jetzt eigentlich hinaus will, ist, dein Föhn leistet 2kW - Punkt. Er leistet diese nicht in einer Sekunde oder über 2 Stunden hinweg, sondern die ganze Zeit oder für einen Bruchteil irgendeiner Zeit.

Dein "Stromanbieter" stellt dir jedoch deine "verbrauchte" Energie in Rechnung. Wie ich oben erläutert habe ist dies Ws. Da du in der regel nicht nur Geräte mit wenigen Watt Leistungsaufnahme betreibst und diese nicht nur Sekunden, sondern Stunden nutzt, hat man sich irgendwann mal darauf geeinigt den "Verbrauch" in kWh zu messen.

Wenn wir das mal im Alltag betrachten:

Du leistest so und so viel Arbeit am Tag, das ist deine Leistung (Arbeit durch Arbeitszeit). Diese Leistung hast du (unter vernachlässigung irgendwelcher Pausen etc) geleistet - durchgehend, nicht pro Sekunde oder Minute oder Stunde oder Arbeitstag das ist deine Arbeitsleistung. Ich weiß, dass klingt erstmal etwas verwirrend.

Ich gebe dir noch ein anderes Bsp. welches den Energieerhaltungssatz beinhaltet:

Du hebst 10 Tafeln Schokolade (je 100g) senkrecht 1 Meter nach oben während einer Sekunde.

Hierfür musst du

P = h * m * g  / t

leisten

P = 1m * 1kg * 10 m/s² / 1s = 10 W

Jetzt hast du einen 1:2 Flaschenzug und du ziehst genauso schnell (ergo Brauchst du doppelt so lang).

Der Weg verdoppelt sich, aber die Kraft (m*g) halbiert sich:

P = 2m * 1kg * 5 m/s² / 2s = 5 W

Nun musstest du nur die halbe Leistung erbringen, hast aber doppelt so lang gebraucht und musstest das Seil (auf Grund des Flaschenzuges) 1m mehr ziehen, um die Schokolade tatsächlich  1m zu heben.

Die Arbeit die du verrichten musstest ist jedoch jeweils die selbe:

1* 10 Ws

2* 5 Ws = 10 Ws

Ich weiß das ist jetzt sehr viel Text, jedoch hoffe ich, dass ich dir das Thema etwas näher bringen konnte.

Energie pro Zeit ist Leistung und Leistung bleibt Leistung - ohne Zeitbetrachtung :)

Thor1889 12.08.2017, 21:36

Edit beim Flaschenzug habe ich mich irgendwie verhaspelt :$

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Das bezieht sich auf garkeine Zeit.

Es gibt jedoch andere Begriffe wie:

Kurzzeitleistung

Stundenleistung

Dauerleistung

Die Angabe auf dem Haartrockner ist die Dauerleistungsangabe (max. Stufe).

Das sagt lediglich aus wie viel Strom "verbraucht" wird.

also, wenn du ihn 1 Std laufen lässt, hast du einen Verbrauch von 2 kWh und musst diese dementsprechend bezahlen.

Benutzt du ihn nur 6 Minuten, hast du einen Verbrauch von 2 kW * 1/10 Std => 200 kWh

Thor1889 12.08.2017, 15:36

Sorry 0,2 kWh

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ghandmann2 12.08.2017, 15:49

Ganz leuchtet mir das noch nicht ein. :D

Einerseits sagst du, dass bezieht sich auf gar keine Zeit. Dann rechnest du aber doch überall mit Stunden?

Deswegen bin ich irritiert. Laut deinem Beispiel entsteht der Zeitbezug nur dadurch, wie lange ich das Gerät einschalte. Wenn die Angabe der Dauerleistung dann aber Zeitlos ist, erscheint mir der Bezug zu einer Stunde aber "aus der Luft gegriffen"?

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Thor1889 12.08.2017, 21:51
@ghandmann2

Ja das ist dann die Energie und nicht mehr die Leistung ;)

Siehe meine 2. Antwort, vielleicht wird es dann etwas klarer :)

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Leistung wird gemessen in Watt, kilowatt, auch in PS (beim Auto). Dein Auto hat ja auch nicht PS pro Stunde oder pro Sekunde. Leistung hat zunächst nix mit Zeit zu tun.

Schuld sind auch viele unqualifizierte Zeitungsartikel, die kW und kWh immer wieder verwechseln . . .

ist immer auf eine stunde bezogen,denn 2 kw pro sec.wäre bei einem normalhaushalt nicht möglich von der anschlussleistung her

Die angebene Leistung ist ein Faktor, mit dem man die verbrauchte Energie berechnen kann, wenn man das Gerät eine Zeitlang in Betrieb hatte.

Dieser Faktor ist also zunächst zeitlos, macht aber eine Aussage darüber, wieviel Strom bei gegebener Spannung fließt.

garkein zeitbezug. mein auto hat ja auch keine 300 PS auf 100 km!

arbeit ist leistung mal zeit. wenn dein föhn 2000 watt hat, also 2 kW, und eine halbe stunde läuft, dann hat er eine halbe kilowattstunde "verbraucht"

2 kW * 0,5 h = 1 kWh

lg, Anna

Shalidor 12.08.2017, 19:49

Eine kWh, nicht eine halbe. ;)

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Peppie85 13.08.2017, 04:05
@Shalidor

hab ich doch geschrieben.... 2 Kilowatt mal ½ Stunde = 1 Kilowattstunde.... lies noch mal nach

lg, Anna

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weckmannu 14.08.2017, 08:53
@Peppie85

Im Text hast du 'halbe' geschrieben, die Formel stimmt dann wieder.

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Peppie85 14.08.2017, 09:09
@weckmannu

jetzt hab ichs gesehen, da hab ich mich verschrieben... sorry

lg, Anna

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Es bezieht sich eben auf gar keine Zeit. Wie du schon sagtest, wenn du eine Sekunde lang 2kW beziehst ist es weniger als wie wenn du eine Stunde lang 2kW beziehst. Sollte doch eigentlich alles klar sein, oder?

ghandmann2 12.08.2017, 20:32

Ne, ist mir nicht ganz klar. ;)

Wenn es keinen Zeitbezug hat, sollte die Dauer die ich es nutze doch auch keinen Unterschied machen? Wenn die Dauer doch relevant ist, hat die Angabe doch auch einen Zeitbezug (nämlich pro Stunde). Sonst macht es ja auch keinen Sinn, die 2kW zu halbieren, wenn man es nur eine halbe Stunde benutzt?

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Shalidor 13.08.2017, 12:33
@ghandmann2

Moment, du verstehst da was nicht. "Watt" ist ja nicht die Energie, die du "verbrauchst" bzw. umwandelst. Es ist die Leistung, die es benötigt. Erst wenn du die benötigte Leistung mit der genutzten Zeitdauer multiplizierst, erhältst du die verbrauchte Energie. Eine Lampe benötigt zum Beispiel 60W um so hell zu leuchten. Es ist egal, ob das jetzt eine Minute oder eine Stunde dauern soll. Sie braucht durchgehend 60W. Wenn sie jetzt eine Stunde lang brennt, hast du 60Wh an elektrischer Energie umgewandelt. 

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Man kann da fachlich Hochtrabend rangehen ;-)

Das Gerät "verbraucht" 2kW. Immer.

Wenn du es eine Stunde laufen lässt dreht dein "Stromzähler" 2kWh weiter.

....

Leistung wird in Watt angegeben.

Arbeit ist Leistung mal Zeit. Also kWh (Kilowattstunden).

Wenn jemand .... eine Einfahrt pflastert, erbringt er eine Leistung.

Wenn er dafür 4 Tage braucht hat er eine Arbeit verrichtet.

Ein Anderer macht das in 2 Tagen und hat somit die gleiche Leistung, aber die doppelte Arbeit erbracht.


Man darf halt die Einheiten nicht durcheinander bringen. ;-)


ghandmann2 12.08.2017, 20:33

Ich glaube, da steckt die Lösung für meine Verwirrung. Die Leistung ist tatsächlich "zeitlos". Erst wenn man von Arbeit spricht, kommt die Zeit ins Spiel. Und die kWh ist einfach so definiert, dass eben bei einer Leistung von 2kW nach einer Stunde genau 2kWh verbraucht wurden.

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Das bezieht sich immer auf eine Stunde .

franz48 12.08.2017, 16:41

Respekt...da hat aber einer im Physikunterricht gut aufgepasst. Und wenn ich den Haartrockner nur eine 1/2 Stunde laufen lasse, gibt er nur 1000W ab????????

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