Leistung und Wirkungsgrad sicher verstehen

Leistung beschreibt, wie schnell Energie übertragen wird. Der Wirkungsgrad zeigt, welcher Anteil der zugeführten Energie als Nutzenergie verfügbar ist.

Auf dieser Seite übst du P = E/t, P = F·v, Kilowattstunden, Energieverbrauch, Nutzleistung, Verlustleistung und Rechenaufgaben.

So löst du die Aufgaben

  1. Unterscheide Energie, Leistung und Betriebszeit.
  2. Wandle Watt, Kilowatt, Sekunden und Stunden passend um.
  3. Berechne Nutzleistung, Verlustleistung oder Wirkungsgrad.
  4. Prüfe Einheit, Prozentwert und Energieverbrauch.

9. Test

Leistung und Wirkungsgrad online üben

Test 9 zu Leistung, Wirkungsgrad und Energieverbrauch mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze P = E/t, P = F·v, η = E_nutz/E_zugeführt und E = P·t. Achte auf Einheiten und Betriebszeit.

5 Fragen
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Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum kann der Wirkungsgrad nicht größer als 100 Prozent sein?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die nutzbare Energie kann in einem passiven System nicht größer als die zugeführte Energie sein.

  1. Leistungs- oder Energiegröße bestimmen: Ordne Leistung, Arbeit, Energie, Wirkungsgrad, Nutzleistung oder Verbrauch zu.
  2. Formel anwenden: Ein Wert über 100 Prozent würde ohne zusätzliche Quelle den Energieerhaltungssatz verletzen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die nutzbare Energie kann in einem passiven System nicht größer als die zugeführte Energie sein. Achte auf Zeit, Einheit, Nutzanteil und Energieverluste.

Ein Wert über 100 Prozent würde ohne zusätzliche Quelle den Energieerhaltungssatz verletzen.

2. FrageMultiple Choice

Was ist der Unterschied zwischen momentaner und mittlerer Leistung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Momentane Leistung gilt zu einem bestimmten Zeitpunkt, mittlere Leistung für einen Zeitabschnitt.

  1. Leistungs- oder Energiegröße bestimmen: Ordne Leistung, Arbeit, Energie, Wirkungsgrad, Nutzleistung oder Verbrauch zu.
  2. Formel anwenden: Bei schwankender Leistung wird die mittlere Leistung aus Gesamtarbeit oder Gesamtenergie geteilt durch die Gesamtzeit bestimmt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Momentane Leistung gilt zu einem bestimmten Zeitpunkt, mittlere Leistung für einen Zeitabschnitt. Achte auf Zeit, Einheit, Nutzanteil und Energieverluste.

Bei schwankender Leistung wird die mittlere Leistung aus Gesamtarbeit oder Gesamtenergie geteilt durch die Gesamtzeit bestimmt.

3. FrageMultiple Choice

Wie bestimmt man die elektrische Energie aus Spannung, Strom und Zeit?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Mit E = U·I·t bei konstanten Größen.

  1. Leistungs- oder Energiegröße bestimmen: Ordne Leistung, Arbeit, Energie, Wirkungsgrad, Nutzleistung oder Verbrauch zu.
  2. Formel anwenden: Da P = U·I gilt, folgt E = P·t = U·I·t.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Mit E = U·I·t bei konstanten Größen. Achte auf Zeit, Einheit, Nutzanteil und Energieverluste.

Da P = U·I gilt, folgt E = P·t = U·I·t.

4. FrageMultiple Choice

Ein Gerät zieht 2 A bei 12 V und läuft 10 s. Welche Energie nimmt es auf?

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Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 240 J.

  1. Leistungs- oder Energiegröße bestimmen: Ordne Leistung, Arbeit, Energie, Wirkungsgrad, Nutzleistung oder Verbrauch zu.
  2. Formel anwenden: P = U·I = 12 V·2 A = 24 W; E = P·t = 24 W·10 s = 240 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 240 J. Achte auf Zeit, Einheit, Nutzanteil und Energieverluste.

P = U·I = 12 V·2 A = 24 W; E = P·t = 24 W·10 s = 240 J.

5. FrageMultiple Choice

Wie kann die mechanische Leistung einer konstanten Kraft bestimmt werden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Mit P = F·v, wenn Kraft und Geschwindigkeit gleichgerichtet sind.

  1. Leistungs- oder Energiegröße bestimmen: Ordne Leistung, Arbeit, Energie, Wirkungsgrad, Nutzleistung oder Verbrauch zu.
  2. Formel anwenden: Die Arbeit pro Zeit wird zu F·s/t = F·v.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Mit P = F·v, wenn Kraft und Geschwindigkeit gleichgerichtet sind. Achte auf Zeit, Einheit, Nutzanteil und Energieverluste.

Die Arbeit pro Zeit wird zu F·s/t = F·v.

Leistung und Wirkungsgrad FAQ

Welche Formeln sind wichtig?

P = E/t, P = F·v, η = E_nutz/E_zugeführt und E = P·t.

Was ist eine Kilowattstunde?

Eine Energieeinheit: 1 kWh = 3,6·10⁶ J.

Wie senkt man Energieverbrauch?

Durch kürzere Betriebszeiten, geringere Verluste und einen höheren Wirkungsgrad.