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Physik

Elektrische Leistung und Energiebedarf im Haushalt

Die elektrische Leistung berechnest du mit P = U · I. Die Energie ergibt sich aus E = P · t und wird oft in Kilowattstunden angegeben.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann die elektrische Leistung berechnen.
  • Ich kann den Energiebedarf von Geräten bestimmen.
  • Ich kann Geräte nach Energiebedarf vergleichen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Richtig messen mit dem Messgerät, Reihen-, Parallel-, UND- und ODER-Schaltung

Die elektrische Leistung sagt, wie viel Energie ein Gerät pro Sekunde umsetzt. Du berechnest sie mit P = U · I. Die Einheit ist das Watt: 1 W = 1 V · 1 A. Ein Gerät an 230 V mit 0,5 A hat P = 230 V · 0,5 A = 115 W. Die Energie ist E = P · t. In Joule: E = P · t mit t in Sekunden. Im Haushalt nutzt man die Kilowattstunde (kWh): 1 kWh = 1000 W · 1 h = 3 600 000 J. Beispiel: Ein Fön mit 1500 W läuft 10 Minuten, das ist ein Sechstel Stunde. E = 1,5 kW · ein Sechstel h = 0,25 kWh. Eine LED-Lampe mit 10 W gibt ähnlich viel Licht wie eine alte Glühlampe mit 60 W. In 5 Stunden braucht die LED 50 Wh, die Glühlampe 300 Wh. Auch Geräte im Bereitschaftsbetrieb (Standby) brauchen Energie. Im Alltag sagt man „Er hat viel Power“. Physikalisch ist Leistung Energie pro Zeit.

Leistung und Energie (Beispiele).
GerätLeistungEnergie in 5 h
LED-Lampe10 W50 Wh
Glühlampe60 W300 Wh
Fön1500 W7,5 kWh

Energie berechnen

  1. Gegeben: P = 1500 W = 1,5 kW, t = 10 min = ein Sechstel h.
  2. Formel: E = P · t.
  3. E = 1,5 kW · ein Sechstel h.
  4. Ergebnis: E = 0,25 kWh.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Leistung sagt: wie stark.

Energie sagt: wie viel insgesamt.

Energie ist Leistung mal Zeit.

Ein Beispiel

Beispiel

Wenn du das Licht ausschaltest, wenn du den Raum verlässt, sparst du Energie. Eine LED-Lampe braucht dazu noch weniger.

Schritt für Schritt

Du berechnest die Energie eines Geräts.

  1. Schreibe P und t auf.
  2. Rechne t in Stunden.
  3. Multipliziere P mit t.
  4. Schreibe die Einheit kWh.

Mit einem Bild erklärt

PtE
60 W5 h300 Wh
1,5 kWein Sechstel h0,25 kWh
2 kW3 h6 kWh

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Ein Gerät liegt an 230 V und nimmt 0,5 A auf. Wie groß ist die Leistung in W?

Zeig mir den ersten Schritt

P = U · I.

Lösung ansehen

Lösung: 115

P = 230 V · 0,5 A = 115 W.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Fön mit 1500 W läuft 10 Minuten. Wie viel Energie braucht er in kWh?

Zeig mir den ersten Schritt

1500 W = 1,5 kW. 10 min = ein Sechstel h.

Lösung ansehen

Lösung: 0,25

E = 1,5 kW · ein Sechstel h = 0,25 kWh.

Tipp: Rechne Minuten in Stunden um, wenn du kWh willst: 10 min sind ein Sechstel h.

Merksatz: P = U · I. E = P · t. 1 kWh = 1000 Wh = 3 600 000 J.

Typischer Fehler: Viele verwechseln Kilowatt (Leistung) und Kilowattstunde (Energie).

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Eine 60-W-Lampe leuchtet 5 Stunden. Wie viel Energie in Wh?

Zeig mir den ersten Schritt

E = P · t.

Lösung ansehen

Lösung: 300

60 W · 5 h = 300 Wh.

Frage 2 Wie viele Wh sind 1 kWh?

Zeig mir den ersten Schritt

Kilo bedeutet tausend.

Lösung ansehen

Lösung: 1000

1 kWh = 1000 Wh.

Frage 3 Die Einheit kWh misst eine Leistung.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 4 Welche Lampe braucht bei gleicher Helligkeit weniger Energie?
Lösung ansehen

Lösung: Die LED-Lampe

Geschafft

Leistung ist U mal I. Die Energie hängt von Leistung und Zeit ab. Geräte mit kleiner Leistung und kurzer Laufzeit sparen Energie.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Ladung, Spannung, Strom und Widerstand

Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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