Verlustleistung Rechner
Gib einen Strom und einen Widerstand ein, um die an einem Widerstand abfallende Verlustleistung in Watt zu erhalten — samt Spannungsabfall — und sieh, warum die Wärme mit dem Quadrat des Stroms steigt.
Leistung und Spannungsabfall auf einmal
Gib Strom und Widerstand ein und dieser Verlustleistung-Rechner liefert die Leistung (I²R) in Watt und den Spannungsabfall (IR) in Volt zusammen.
SI-Einheiten verwenden
Strom in Ampere und Widerstand in Ohm ergeben Leistung in Watt — achte darauf, den stationären (Gleich- oder Effektiv-)Strom zu nehmen, nicht einen Spitzenwert.
Was ist Verlustleistung?
Die Wärme, die ein Widerstand abgibt
Die Verlustleistung ist die Rate, mit der ein Widerstand elektrische Energie in Wärme umwandelt. Sobald ein Strom durch einen Widerstand fließt, erwärmt sich dieser, und diese verlorene Wärme ist die Verlustleistung, gemessen in Watt. Dieser Verlustleistung-Rechner macht aus zwei Größen, dem Strom in Ampere und dem Widerstand in Ohm, die Leistung in Watt sowie den Spannungsabfall über dem Widerstand (Strom mal Widerstand). Das ist die Zahl, die entscheidet, welche Belastbarkeit ein Widerstand braucht, wie warm eine Schaltung läuft und wie viel Energie eine Last als Wärme statt als nutzbare Arbeit verschwendet.
Gib einen Strom in Ampere und einen Widerstand in Ohm ein, um sofort die Verlustleistung in Watt und den Spannungsabfall zu erhalten.
Die Verlustleistung ist der quadrierte Strom multipliziert mit dem Widerstand, und der Spannungsabfall ist einfach Strom mal Widerstand.
P = I² × RDer Strom wird quadriert und dominiert deshalb das Ergebnis: Eine kleine Änderung des Stroms erzeugt eine große Änderung der Leistung. Der Spannungsabfall (V = I × R) hält den Strom in der ersten Potenz und steigt daher sanfter. Verwende Ampere und Ohm, dann kommt die Leistung in Watt und der Spannungsabfall in Volt zurück.
Angenommen, ein Strom von 2 A fließt durch einen 10-Ω-Widerstand.
Strom quadrieren
2² = 4 — der quadrierte Strom, der die Wärme antreibt.
Mit dem Widerstand multiplizieren
4 × 10 = 40 W — die vom Widerstand abfallende Verlustleistung.
Spannungsabfall bestimmen
2 × 10 = 20 V — die Potenzialdifferenz über dem Widerstand.
Die zwei Ergebnisse beantworten zwei verschiedene Fragen. Die Verlustleistung (40 W beim Widerstand oben) ist die Wärme, die das Bauteil pro Sekunde abführen muss — der Wert, den du mit der Belastbarkeit eines Widerstands vergleichst, damit er nicht überhitzt oder durchbrennt. Der Spannungsabfall (20 V) ist die Potenzialdifferenz, die der Widerstand in der Schaltung erzeugt, und teilt die Versorgungsspannung auf die Bauteile auf. Die entscheidende Erkenntnis: Die Leistung skaliert mit dem Quadrat des Stroms. Verdoppelst du den Strom von 2 auf 4 A, vervierfacht sich die Verlustleistung von 40 auf 160 W, während sich der Spannungsabfall nur verdoppelt. Genau deshalb erhitzt sich ein überlasteter Widerstand so dramatisch, sind Sicherungen und Leiterquerschnitte nach dem Strom ausgelegt, und kann selbst eine geringe Stromspitze ein Bauteil über seine Belastbarkeit treiben. Ein höherer Widerstand erhöht die Wärme auch, aber nur direkt proportional — der Strom ist der Hebel, der das Ergebnis am stärksten bewegt.
Die Formel ist exakt, doch ein paar praktische Punkte solltest du im Blick behalten.
Ohmsche Widerstände und einheitliche Einheiten
Dieser Rechner setzt einen idealen ohmschen Widerstand voraus, dessen Wert sich nicht mit Temperatur oder Frequenz ändert; er modelliert weder Dioden, Kondensatoren, Spulen noch Bauteile, deren Widerstand beim Erwärmen wandert. Halte deine Einheiten durchgängig gleich — Ampere für den Strom und Ohm für den Widerstand —, sonst stimmen die Watt nicht, und verwende den stationären Gleich- oder Effektivstrom statt eines Spitzenwerts.