Elektrische Arbeit
Formel
Wel : elektrische Arbeit [J] Q : Ladung [C] U : Spannung [V]
Definition
- Die Arbeit, die aufzubringen ist um eine positive Ladung gegen ein Potentialgefälle der Stärke U zu bewegen.
Bemerkungen
- Der Weg auf dem die Potentialdifferenz überwunden wird, hat keinen Einfluss auf den Betrag der Arbeit.
- Handelt es sich um Gleichstrom, so lässt sich die Ladungsmenge Q durch das Produkt aus Stromstärke I und Zeitintervall Δt berechnen. Es folgt:
Wel : elektrische Arbeit [J] U : Spannung [V] I : Stromstärke [A] Δt : Zeitintervall [s]
- Bei Wechselstrom sind zusätzlich die Periodendauer T und die Phasenverschiebung Δf zu berücksichtigen. Es gilt:
Wel : elektrische Arbeit [J] Ueff : Effektiv-Spannung [V] Ieff : Effektiv-Stromstärke [A] T : Periodendauer [s] Δφ : Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom [1]
- Für eine sinusförmige Wechselspannung gilt bekanntlich, dass sich die Effektivwerte der Spannung bzw. der Stromstärke aus ihren Maximalwerten dividiert durch Wurzel 2 ergeben. Da die beiden Wurzeln hier miteinander multipliziert werden müssen ergibt sich somit für die elektrische Arbeit bei Wechselstrom:
Wel : elektrische Arbeit [J] U0 : Scheitel-Spannung [V] I0 : Scheitel-Stromstärke [A] T : Periodendauer [s] Δφ : Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom [1]
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Siehe auch: