[Physik] Elektrische Leistung nach Transformation berechnen?

3 Antworten

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet

Wenn pro Sekunde 3000 Joule (W/s) Bewegungsenergie anfallen, entspricht das einer Leistung von 3000 W oder 3 kW. Bei einem Wirkungsgrad von 90% bleiben 2.7 kW.

Die unterschiedlichen Spannungen beim idealen (verlustfreien) Trafo brauchst du gar nicht zu beachten, sie dienen nur der Verwirrung.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

maennlich2002 
Beitragsersteller
 05.10.2024, 13:44

Also ändert sich die Stromstärke in die umgekehrte Richtung, wenn ein Transformator die Spannung ändert, sodass die Leistung konstant bleibt.

Denn wenn bei P = U * I die Leistung (P) konstant bleibt, dann muss bei größerer Spannung (U) die Stromstärke (I) geringer sein.

2.700 Watt könnten also z.B. in 270 V bei 10 Ampere oder z.B. in 540 Volt bei 5 Ampere gewandelt werden. 

Die Leistung (P) muss also immer das gleiche ergeben, da ein Transformator ja keine Energie aus dem nichts schaffen kann.

Aber das ist hier bei dieser Aufgabe ja nicht relevant und dient nur dazu, einen zu verwirren. Aber ich habe es jetzt verstanden, vielen Dank 🙏

Ralph1952  05.10.2024, 16:21
@maennlich2002

Genau, die Leistung ändert sich nicht. Mehr Spannung = weniger Strom und umgekehrt. Energie geht nicht verloren und kommt auch nicht zusätzlich aus dem Nichts hinzu.

Franz1957  05.10.2024, 19:02
@Ralph1952

Das ist der theoretische Idealfall, den man der Einfachheit wegen gern zuerst betrachtet. Ein realer Transformator "verliert" schon einen Teil der von im umgesetzten Energie. Der verschwindet zwar nicht, aber er wird zu Wärme. Das wird im technischen Sprachgebrauch als Verlust bezeichnet, weil dieser Teil der Energie für den Zweck, dem die Anlage dient, verloren ist.

Ralph1952  05.10.2024, 20:07
@Franz1957

Schon klar, spitzfindiger Franz. In der Aufgabe steht klar "idealer" Trafo, also wird ohne Verlust gerechnet. In der Praxis hat natürlich jeder Trafo Verlust und da Energie ja nicht verloren geht entsteht dabei (wie von dir richtig bemerkt) Wärme.

Franz1957  06.10.2024, 14:50
@Ralph1952

Erwähnenswert fand ich diesen Sachverhalt derjenigen Mitlesenden wegen, denen er trotz seiner Einfachheit vielleicht nicht so klar ist wie uns. Die Unsicherheit selbst in simplen Dingen scheint mir seit der Lockdown-Zeit leider zugenommen zu haben. Ich wäre froh, wenn das nur Einbildung wäre...

3000 J/s = 3000 W Leistung, denn 1 J = 1 Ws.

Wegen der 90 % Wirkungsgrad entstehen daraus 3000 W * 90 % = 2700 W elektrische Leistung. Der Tansformator ändert die Leistung nicht, also kommen auch hinter dem Trafo 2700 W = 2,7 kW an.

Der ideale Transformator zeigt keine Verluste. Eingangsleistung und Ausgangsleistung sind gleich. Was am Eingang anliegt kannst du ja mit der kleinen Prozentrechnung ausrechnen.

Die Spannungen sind bei der Berechnung unwichtig. Du bräuchtest sie, wenn nach der Stromstärke gefragt wäre ...

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Gelernt ist gelernt