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Alexander Fufaev

Elektrische Leistung in einem Leiter

aus dem Bereich: Argumentationen
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Wenn sich Ladungen, mit der Ladung \( q \), aufgrund einer angelegten Spannung \( U \) im Leiter bewegen, so wird potenzielle Energie in kinetische Energie umgewandelt, d.h. die Ladungen bewegen sich schneller durch den Leiter. Die Arbeit \( W \), die zur Beschleunigung der Ladung geleistet wird, ist: 1 \[ W ~=~ q \, U \]

Im Leiter ist jedoch die Bewegung der Ladungen - wegen den umgebenden Atomen - eingeschränkt, weshalb die Ladungen durch Stöße ihre kinetische Energie an die Atome abgeben und der Leiter warm wird. Hier wird kinetische Energie in thermische Energie umgewandelt, was für die Leistung: 2 \[ P ~=~ \frac{W}{t} \] mit 1 folgt: 3 \[ P ~=~ \frac{q}{t} \, U \] dabei ist \( \frac{q}{t} \) die Definition der Stromstärke \( I \), also ist die elektrische Leistung gegeben durch: 4 \[ P ~=~ I \, U \]

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