Wie ändert sich die Leistung, wenn sich die Spannung am Draht verdoppelt?

Ich verstehe nicht, wie sich die Leistung verändert, wenn sich die Spannung am Draht verdoppelt, um den Strom in einem Heizdraht zu verdoppeln.

Danke im Voraus ^^

Answer 1

[heilaw]

Beispiel: Der Draht hat 100 Ohm, Spannung 10 Volt

I = U/R 10 : 100 = 0,1 A

P = U * I 10 * 0,1 = 1 Watt

Jetzt das ganze rechnen mit 20 Volt, aber nicht ich, sondern du, damit du es kapierst.

Danach mit 30 V und 40V.

Answer 2

[GFS18]

Vorausgesetzt der Widerstand des Drahtes bliebe konstant, gilt:

I=U/R

P= U*I und damit = U*U/R also P=U²/R

Damit geht die Spannungsänderung "quadratisch" in die Leistungsbetrachtung ein.

Comments

[J0T4T4]

Gelten nicht die Gleichungen auch für jedes R?

[GFS18]

@J0T4T4

Ja, aber je nach Material (Kaltleiter, Heißleiter) könnte sich der Widerstand mit zunehmender Erwärmung verändern, damit würde die Widerstandsänderung in die Leistung eingehen und man müsste zunächst den "neuen Widerstand" bei erhöhter Temperatur berechnen. Ich bin bei meiner Betrachtung von Konstantandraht ausgegangen .https://de.wikipedia.org/wiki/Konstantan

[J0T4T4]

@GFS18

Aber P(t) = U(t) • I(t) und U(t) = R(t) • I(t) gilt doch trotzdem?

[GFS18]

@J0T4T4

Ja klar gilt das, wenn (t müsste T sein) die geänderte Temperatur ist. Aber die Linearität, dass die Spannungsverdopplung zu einer quadratischen Erhöhung der Leistung führt, gilt dann nicht mehr, da der Strom sich nicht linear zur Spannungsänderung verhält.

[J0T4T4]

@GFS18

Ich meine tatsächlich einfach nur einen beliebigen Zeitpunkt t für einen (beliebigen) zeitlichen Verlauf der Größen die (warum auch immer) schwanken. Also ich will jetzt nicht sagen dass deine Antwort falsch ist sondern nur verifizieren, dass ich mir das richtig gemerkt habe 😅

[GFS18]

@J0T4T4

t (Zeit) kommt nicht bei der Leistungsbetrachtung, oder im Ohmschen Gesetz vor. Die Zeit (t) spielt nur eine Rolle bei der Betrachtung der Energie.

[J0T4T4]

@GFS18

Aber was ist denn mit Wechselstrom u(t) = U • sin(ωt + φ)?

Oder anders: Müssen die Gleichungen nicht zu jedem Zustand, also jedem Zeitpunkt erfüllt sein?

[GFS18]

@J0T4T4

In Deinem Beispiel betrachtest Du ja nicht den Effektivwert der Spannung, sondern die Spannungshöhe auf der Sinuskurve zu irgend einem Zeitpunkt, das hat der Fragesteller ja nicht gefragt.

Answer 3

[AnnaPenz123]

Strom*Spannung=Leistung. Somit verändert sich die Leistung proportional mit den anderen Koeffizienten mit.