[ § 01 ] — Elektro-Wissen · Thema

Grundlagen: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung.

4 Abschnitte · 5 Formeln · 9 Rechner

Jede Rechnung in der Elektrotechnik baut auf vier Größen auf: Spannung U, Stromstärke I, Widerstand R und Leistung P. Wer ihren Zusammenhang versteht, kann fast jede Grundaufgabe lösen.

Abschnitt 01

Spannung, Strom und Widerstand

Die Spannung U (Einheit Volt, V) ist der Potenzialunterschied zwischen zwei Punkten. Sie ist die Ursache dafür, dass in einem geschlossenen Stromkreis Ladung fließt.

Die Stromstärke I (Ampere, A) gibt an, wie viel Ladung pro Sekunde durch den Leiterquerschnitt fließt: I = Q / t. Der Widerstand R (Ohm, Ω) beschreibt, wie stark ein Bauteil den Stromfluss hemmt.

Abschnitt 02

Das Ohmsche Gesetz

Bei konstanter Temperatur ist der Strom durch einen ohmschen Widerstand proportional zur Spannung: U = R · I. Kennt man zwei der drei Größen, lässt sich die dritte berechnen.

Beispiel: An 230 V fließen durch ein Heizgerät 10 A. Der Widerstand beträgt R = 230 V / 10 A = 23 Ω.

Abschnitt 03

Leistung und elektrische Arbeit

Die Leistung P (Watt, W) ist die pro Zeit umgesetzte Energie. Im Gleichstromkreis gilt P = U · I; mit dem Ohmschen Gesetz folgen P = I² · R und P = U² / R.

Die elektrische Arbeit W = P · t wird meist in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Ein Gerät mit 2 kW, das 1,5 Stunden läuft, verbraucht 3 kWh.

Abschnitt 04

Wirkungsgrad

Kein Gerät wandelt die zugeführte Leistung vollständig in Nutzleistung um. Der Wirkungsgrad η = P_ab / P_zu ist daher immer kleiner als 1 bzw. 100 %. Bei hintereinander geschalteten Stufen multiplizieren sich die Einzelwirkungsgrade.

[ § F ] — FAQ

Häufige Fragen.

Häufige Fragen zum Thema Grundlagen: Spannung, Strom, Widerstand und Leistung.

  • Leistung (W) sagt, wie schnell Energie umgesetzt wird; Arbeit bzw. Energie (Wh, kWh) ist die Leistung multipliziert mit der Zeit. Die Stromrechnung zählt die Arbeit in kWh.