Definition der elektrischen Leistung
Die in der Arbeit und Energie gewonnene Leistung wird als die in einem bestimmten Zeitintervall verrichtete Arbeit bestimmt. Arbeit ist ein Prozess der Energieumwandlung, daher kann Leistung als eine Energieänderung verstanden werden, die in einem bestimmten Zeitintervall auftritt.
Elektrische Leistung ist die Änderung elektrischer Energie innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls. In einer Übersicht über das elektrische Potenzial wird erklärt, dass Änderungen der elektrischen potenziellen Energie auftreten, wenn eine elektrische Ladung eine elektrische Potenzialdifferenz durchläuft.
Gleichung der elektrischen Leistung
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.
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 umgeformt 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 elektrische Leistung ist proportional zur Stromstärke und zum elektrischen Potenzial; daher steigt die elektrische Leistung mit zunehmender Stromstärke und zunehmendem Potenzial.
Wenn durch einen Widerstand mit konstantem elektrischem Widerstand ein elektrischer Strom fließt, kann die elektrische Leistung mit Hilfe von Gleichung 3 oder Gleichung 4 berechnet werden.
Einheit der elektrischen Leistung
Gemäß Gleichung 1 ist die Einheit der Energie im Internationalen Einheitensystem Joule und die Einheit der Zeit Sekunde. Die Einheit der elektrischen 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, sodass die Einheit der elektrischen Leistung Volt Ampere, abgekürzt VA, ist.
