Elektrische Energie verstehen
Wie im Abschnitt über Arbeit und Energie erläutert, ist Leistung die in einem bestimmten Zeitintervall verrichtete Arbeit. Arbeit ist der Prozess der Energieumwandlung, daher kann Leistung als die Energieänderung in einem bestimmten Zeitintervall verstanden werden.
Elektrische Leistung ist die Änderung der elektrischen Energie innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls. Die Erläuterung des elektrischen Potenzials zeigt, dass sich die elektrische potenzielle Energie ändert , wenn eine elektrische Ladung eine elektrische Potenzialdifferenz durchläuft.
Formel
Mathematisch gesehen ist die Änderung der elektrischen potenziellen Energie (ΔEP) proportional zur Ladung (Q) und zur elektrischen Spannung (V), ausgedrückt durch die Gleichung ΔEP = Q V. Die Leistung ist die Änderung der elektrischen potenziellen Energie über ein bestimmtes Zeitintervall, mathematisch ausgedrückt durch Gleichung 1 :
Die elektrische Ladung , die während eines bestimmten Zeitintervalls fließt, ist ein elektrischer Strom , der mathematisch durch die Gleichung I = Q/t ausgedrückt wird. Gleichung 1 kann in Gleichung 2 umgewandelt werden :
Aus diesen beiden Gleichungen lässt sich schließen, dass sich die elektrische Energie innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls ändert, wenn ein elektrischer Strom eine bestimmte elektrische Potenzialdifferenz durchfließt. Die Leistung ist proportional zum Strom und zum elektrischen Potenzial; daher steigt die Leistung, wenn der Strom und/oder das elektrische Potenzial zunehmen.
Wenn ein elektrischer Strom durch einen Widerstand fließt, wird die Leistung mit Gleichung 3 oder Gleichung 4 berechnet.
Satuan
Gemäß Gleichung 1 ist die Einheit der Energie im Internationalen Einheitensystem (SI) das Joule und die Einheit der Zeit die Sekunde. Die Einheit der Leistung ist daher Joule pro Sekunde (J/s). Joule pro Sekunde wird auch Watt genannt. 1 Watt = 1 Joule/Sekunde.
Ausgehend von Gleichung 2 ist die Einheit des elektrischen Potentials Volt und die Einheit des elektrischen Stroms Ampere, daher ist die Einheit der elektrischen Leistung Volt Ampere, abgekürzt VA.
