(ET3-27) Einheiten und Größenordnungen der elektrischen Leistung

Inhaltsverzeichnis

In diesem Kurstext stellen wir dir die Leistungseinheiten der elektrischen Leistung vor, sowie eine Übersicht für die Größen in denen die elektrische Leistung angegeben wird.

 

Leistungseinheit
Leistungseinheit

 

Die Einheit der Leistung ist Watt. Formal ergibt sich diese Einheit wie folgt:

 

 \boxed{ [P] = [U] \cdot [I] = 1 V \cdot 1 A = 1 W [Watt] }

 

 


Leistungseinheiten – Definition – Watt


Das Watt ist die Leistung eines gleichmäßig ablaufenden Vorgangs, bei dem in der Zeit 1s die Arbeit 1J verrichtet wird.

Oder in Zahlen:

 

 \boxed{1 W = 1 \frac{J}{s} = 1 m^2 \cdot kg \cdot s^{-3} = 1 V \cdot A }

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Diese Einheit der Leistung wurde nach dem schottischen Techniker James Watt benannt. Da sieht man mal, dass Techniker alles erreichen können.

 

 


Leistungseinheiten – Pferdestärke (nicht mehr gebräuchlich)


Im Fahrzeugbau wird die Leistung, es handelt sich dabei um mechanische Leistung mit PS dargestellt und in alten Lehrbücher zur Elektrotechnik finden sich derartige Bezeichnungen auch noch. Eine Umrechnung eines Werte mit PS Angabe kannst du ganz leicht durchführen, denn

 

 \boxed{ 1 PS = 735,5 W }

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Eine Pferdestärke entspricht dem 735,5 fachen eines Watts.

 

 


Leistungseinheit – Größenordnungen- Übersicht der elektrischen Leistung


Als Techniker begegnen dir täglich unterschiedliche Maschinen mit unterschiedlichen Leistungen. Diese Größenbereiche möchten wir dir zum besseren Verständnis mit ein paar Beispielen zu Leistungseinheiten erläutern:

 

Yottawatt:

 \boxed{ 1 yW = 10^{-24} W \text{  - Entspricht einem quadrillionstel eines Watts} }

 

Zeptowatt:

 \boxed{ 1zW = 10^{-21} W  \text{ - Entspricht einem trilliardstel eines Watts.} }

 

undefiniert
Beispiel: Zeptowatt

Funksignal einer Raumsonde (ca. 12 zW)

 

Attowatt:

 \boxed{ 1 aW = 10^{-18} W  \text{ - Entspricht einem trillionstel eines Watts} }

 

undefiniert
Beispiel: Attowatt

Leistung eines GNSS-Empfängers (ca. 95 aW)

 

 

Femtowatt:

 \boxed{ 1 fW = 10^{-15} W  \text{ - Entspricht einem billiardstel eines Watts} }

 

undefiniert
Beispiel: Femtowatt

Leistung eines Spermiums (ca. 50 fW)

 

 

Pikowatt:

 \boxed{ 1 pW = 10^{-12} W \text{ - Entspricht einem billionstel eines Watts} }

 

undefiniert
Beispiel: Pikowatt

Leistung eines LTE-Signals G4-Smartphone (ca. 100 pW).

 


Leistungseinheit  – Weitere Größen der elektrischen Leistung


Nanowatt:

 \boxed{ 1 nW = 10^{-9} W \text{ - Entspricht dem milliardstel eines Watts} }

 

undefiniert
Beispiel: Nanowatt

Maximal gesetzlich zulässige Übertragungsleistung eines Audiosignals über geringe Entfernungen (50 nW)

 

 

Mikrowatt:

 \boxed{ 1 \muW = 10^{-6} W \text{ - Entspricht dem millionstel eines Watts.}}

 

undefiniert
Beispiel: Mikrowatt

Lichtleistung des Lasers eines Laserdruckers ( 22 \mu W)

 

 

Milliwatt:

 \boxed{ 1 mW = 10^{-3} W \text{ - Entspricht dem tausendstel eines Watts} }

 

undefiniert
Beispiel: Milliwatt

Leistung eines Thermoelements (150 mW)

 

 

Watt:

 \boxed{ 1 W = 10^{0} W }

 

undefiniert
Beispiel: Watt

Leistung einer Glühbirne (40 W)

 

 

Kilowatt:

 \boxed{ 1 kW = 10^{3} W \text{ - Entspricht tausend Watt.} }

 

undefiniert
Beispiel: Kilowatt

Leistung eines Durchlauferhitzers (21 kW)

 

 

Megawatt:

 \boxed{ 1 MW = 10^{6} W \text{ - Entspricht einer Million Watt.} }

 

undefiniert
Beispiel: Megawatt

Leistung des Reaktors auf einem Flugzeugträger (220 MW)

 

 

Gigawatt:

 \boxed{ 1 GW = 10^{9} W \text{ - Entspricht einer Milliarde Watt.} }

 

undefiniert
Beispiel: Gigawatt

Leistung aller Kraftwerke in Deutschland zur Erzeugung von elektrischer Energie (214 GW)

 

 

Terawatt

 \boxed{ 1 TW = 10^{12} W \text{ - Entspricht einer Billion Watt.} }

 

undefiniert
Beispiel: Terawatt

Verbrauch der Infrastruktursysteme (Rechenzentren, Server-, Speicher-, und Netzwerktechnik) in Deutschland 2016 an elektrischer Leistung (19 TW)

 

 

Petawatt

 \boxed{ 1 PW = 10^{15}  W \text{ - Entspricht einer Billiarde Watt.} }

 

undefiniert
Beispiel: Petawatt

Leistung des stärksten Lasers (174 PW).

 

 


Leistungseinheit – Weitere Größen der Leistung außerhalb der Erde


Wenn du jetzt dachtest, das ist ja ziemlich viel (1 PW), dann schau dir mal die Leistungen in kosmischen Dimensionen an und lass dir mal die folgenden Werte auf der Zunge vergehen:

 

undefiniert
Beispiel: Astronomische Größen der Leistung

 \boxed{ \text{Strahlungsleistung der Sonne:} 3,88 \cdot 10^{26} W \text{ (gemittelt)} }

sowie

 \boxed{ \text{Strahlungsleistung unserer Galaxie (Milchstraße): }  5 \cdot 10^{36} W }

sowie

 \boxed{ \text{Leistung bei der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher (Gravitationswellen): } 3,6 \cdot 10^{49} W }

 

 

 

 



wie gehts weiter

Wie geht's weiter?

Im nächsten Kurstext stellen wir dir die elektrische Leistung im Strom-Spannungs-Diagramm vor.

 

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