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  1. #1
    Stammgast   Avatar von raidy
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    Standard Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    Dieser Thread ist für absolute Laien gedacht. das Wort "Dummies"" habe ich von der Bücherserie "xyz für Dummies". Es ist also keine Beleidigung.

    Heute: Was ist Spannung, Strom, Widerstand und Leistung

    Stellen wir uns das ganze einfach als Wasser vor. Es ist unglaublich wie man selbst komplexe Schaltungen als Wasserkreislauf erklären kann.

    STROM:

    Dann ist Strom die Menge Wasser, die fließt. Es gibt Flüsse, die fließen ganz langsam. Da sie aber sehr breit sind transportieren Sie viel Wasser.
    So ist das beim Strom auch. Je mehr Strom fließt, desto dicker muss das Kabel sein, damit er auch durchkommt. Strom ist also eine Mengenangabe.
    Es gibt nur an, wie viel Strom fließt, mit Leistung hat das nichts zu tun. Man misst ihn in Ampere, auch A genannt.

    SPANNUNG:
    Spannung ist der Wasserdruck. Ihr kennt das sicher. Es gibt kleine Dorfbrunnen aus denen kaum Wasser raus kommt. Trotzdem kann man sie nicht zuhalten, weil der Wasserdruck sehr hoch ist. Bei der Spannung ist das genau gleich. Große Spannungen (Blitze) können große Wege überwinden, kleine Spannungen kommen nicht weit. Spannung ist somit eine Angabe des elektrischen "Druckes". Er wird in Volt, auch V angegeben.

    WIDERSTAND:
    Widerstand ist wie ein Wasserschlauch. Je dünner der Schlauch, desto mehr Wasserdruck braucht man, damit hinten noch was raus kommt. Dicke Schläuche=wenig Widerstand, dünne Schläuche=viel Widerstand. In der Elektrik ist das genau gleich: Dünne Kabel haben einen höheren Widerstand wie dicke Kabel. Der Widerstand wird in Ohm angegeben.

    Was ist dann LEISTUNG:

    Ein kleiner, aber sehr schnell fließender Bach hat die gleiche Leistung wie ein langsam aber breit fließender Bach. Aus beiden kommt die gleiche Leistung raus, wenn man ein Wasserkraftwerk einbauen würde.
    Beim kleinen Bach wäre das ein kleines Wasserrad, das sich aber sehr schnell dreht. Beim großen Bach ein großen Wasserrad, das sich zwar langsam, dafür aber sehr kraftvoll dreht.
    So ist es beim Strom auch!
    12Volt Spannung und 2Ampere Strom ist die gleiche Leistung wie 24Volt Spannung und 1Ampere Strom.

    Darum ist es auch Blödsinn, wenn in der Werbung eine Akkubohrmaschine wie folgt beworben wird:
    "18V statt 12V Akku. Also mehr Leistung" Blödsinn!
    Es kommt doch auch darauf an, wie viel Strom die Bohrmaschine braucht


    Warum eine normale Glühbirne bei 14V viel mehr Leistung verbraucht wie bei 12V
    Denken wir mal wieder an das Wasser:
    Du hast einen dicken Gartenschlauch, weil du wenig Wasserdruck hast.
    Wenn du plötzlich mehr Wasserdruck vom Wasserwerk bekommen würdest, dann käme auch viel mehr Wasser raus.

    Nehmen wir mal durch die Lampe fließen bei 12V genau 1A
    Da Leistung Wasserdruck * Wassermenge sind heißt das dann
    Leistung = Volt * Ampere also 12 Volt * 1 Ampere = 12 Watt

    Wenn wir wissen, wie viel Wasser (Ampere) der Schlauch bei welchem Wasserdruck (Volt) durchlässt, dann können wir den Widerstand (Ohm) des Schlauches berechnen

    Widerstand = Wasserdruck / Wassermenge = 12V / 1A = 12 Ohm!

    Immer wenn wir zwei der drei Größen kennen können wir also die dritte Größe berechnen.
    Die Formel heißt: Wasserdruck= Wassermenge * Widerstand(wie dünn ist der Schlauch)

    Und in der Elektrik heißt sie "ohmsches Gesetz" und geht so:

    Spannung = Widerstand * Strom
    U=R*I Eselsbrücke: URI
    Die können wir jetzt auch umstellen, je nachdem was wir brauchen:

    Widerstand = Spannung / Strom
    oder
    Strom = Spannung / Widerstand

    Wobei Spannung=Volt=V, Strom=Ampere=I, Widerstand=Ohm=Ω


    Und jetzt rechnen wir mal obige Lampe durch.

    Wir wissen: Bei 12V fließen 1A. Wir suchen den Widerstand R

    Widerstand = Spannung / Strom , R=U/I, R=12V/1A=12 Ohm

    Die Leistung ist noch einfacher zu berechnen:
    Die Leistung (P) wird in Watt (W) gemessen.
    Leistung = Spannung * Strom. Also P=U*I

    Unsere Lampe:
    12V 1A P=U*I, P=12V * 1A = 12VA = 12W

    Jetzt wissen wir: Bei 12V fließt 1A durch die Lampe, weil sie 12Ohm hat. Die Leistung der Lampe ist 12Watt

    Und nun ist die Batterie total voll und hat 14V. Der Widerstand aber bleibt immer 12Ohm.
    Wie viel Strom fließt denn jetzt durch die Lampe?
    Strom= Spannung/Widerstand, I=U/R, I=14Volt/12Ohm= 1,166A
    Und wie hoch ist die Leistung der Lampe jetzt bei 14V?
    Leistung = Spannung * Strom, P=U*I, P=14V*1,66A= 16,33Watt

    Hoppla Nur 2Volt mehr aber rund 33% mehr Leistung?

    Ja, das stimmt. Wenn die Batterien voll sind, verbrauchen dein Glühlampen, Pumpen,... mehr Leistung.


    Korrekturen: Speziell bei der Glühlampe ist es nicht ganz so wie ich geschrieben habe. Denn diese sind Kaltleiter. Je heißer sie werden, desto mehr Ohm haben sie. Aber der Einfachheit wegen habe ich das jetzt mal unterschlagen. Sie würde mit 14Volt nicht 33% mehr, sondern wohl eher nur 25% mehr Leistung verbrauchen, weil sie ihren Widerstand von 12Ohm auf etwas 12,5 Ohm ändern würde.
    Das machen aber nur Glühlampen so.

    Lese es 2-3mal in ruhe durch und du kannst was mit den Begriffen Strom, Spannunbg Widerstand und Leistung anfangen.

    Das nächste mal erkläre ich dann was das bedeuten soll, wenn bei Ampere=A plötzlich ein h hinten dran hängt, also Ah und bei Watt=W plötzlich ein Wh steht.

    Gruß Georg
    Geändert von raidy (23.01.2014 um 14:28 Uhr)

    Daheim ist es aber auch schön. Gruß Georg

  2. #2
    Ist öfter hier  
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    Standard AW: Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    Hallo Georg,

    das hast du wie immer toll erklärt. Ich erinnere mich da auch noch ganz genau an Deine ausführlichen Beschreibungen von Multimetern im letzten September.
    Gruß Phil

  3. #3
    Gesperrt  
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    Standard AW: Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    Zitat Zitat von raidy Beitrag anzeigen
    Hoppla Nur 2Volt mehr aber rund 33% mehr Leistung?

    Ja, das stimmt. Wenn die Batterien voll sind, verbrauchen dein Glühlampen, Pumpen,... mehr Leistung.

    Klasse erklärt!

    Eine Frage, wo bleibt diese 33% Mehrleistung, wird die Lampe heller (was ich noch nie bemerkt habe) oder verpufft die Mehrleistung als Wärme?

    Wenn ich z.B. im Anlasserbetrieb die Batterie unter 12V bringe, sehe ich, dass die Lampen dunkler werden. Oder kann man das nicht vergleichen?

  4. #4
    Stammgast   Avatar von raidy
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    Standard AW: Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    @Thomas: Die Lampen werden heller und heißer und leben kürzer
    Dein Anlasser zieht die Batteriespannung auf bis zu 6-9V herunter, weshalb sie Lampen dunkler werden.

    Daheim ist es aber auch schön. Gruß Georg

  5. #5
    Moderator   Avatar von rundefan
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    Standard AW: Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    Hallo Georg,
    hab mit viel Schmunzeln Deine Erklärung für Dummies gelesen. Eine Bitte ( nicht nur meine Augen werden durch das Alter nicht besser! ) nimm doch für so schöne Dinge wie die aufgeführte Eselsbrücke doch bitte eine andere Farbe, das helle blau kann man ja kaum lesen.
    Beste Grüße, Werner (rundefan)

    Hier noch Infos für Neumitglieder und solche, die sich einfach informieren wollen:

    "Ganz neu im Forum - und jetzt?"
    u.a. mit Hinweisen zum Einstellen von Bildern, ein Hinweis auf die Forenregeln, usw. Hier wird noch etwas über die Tätigkeit der Moderatoren beschrieben.

  6. #6
    Kennt sich schon aus  
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    Standard AW: Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    Hallo raidy,
    genauso hat mein Physiklehrer das vor ca. 5o Jahren erklärt und es ist bei mir bis heute hängen geblieben.

    Gert

  7. #7
    Stammgast   Avatar von BRB-Stefan
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    Standard AW: Teil1: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung für Dummies ( rt )

    Das ist gut geschrieben Georg! Könnte fast der Originaltext aus der Sendung mit der Maus sein!
    Im Ohr hatte ich beim lesen immer diese Stimme im Ohr!
    Im Grunde ganz einfach

    Stefan

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