Elektrische Leistung läuft immer auf die gleiche Beziehung hinaus, die auf drei verschiedene Arten ausgedrückt wird: P = VI, P = I²R und P = V²/R. Unabhängig davon, welche beiden Werte von Spannung, Strom und Widerstand Sie kennen, lässt sich eine dieser Formen direkt nach der Leistung auflösen – und dieser Rechner wandelt diese Wattzahl auch in eine Schätzung der Betriebskosten um.
Warum es drei Formeln für dasselbe gibt
Leistung ist grundsätzlich P = VI – Spannung mal Strom. Mit dem Ohmschen Gesetz (V = IR) können Sie jedoch beide Variablen ersetzen: Das Ersetzen von V durch IR ergibt P = I²R und das Ersetzen von I durch V/R ergibt P = V²/R. Alle drei beschreiben die identische physikalische Größe; Welcher am bequemsten ist, hängt einfach davon ab, welche zwei Werte Sie tatsächlich gemessen haben oder kennen. Ein 120-V-5-A-Gerät und ein 5-A-Strom durch ein 24-Ω-Element ergeben beide genau 600 W, weil V = IR alle drei miteinander verbindet.
Von Watt bis zu dem, was es kostet
Leistung ist eine Rate – Energie pro Zeiteinheit – um also herauszufinden, wie viel Energie etwas tatsächlich verbraucht, multipliziert man die Leistung mit der Anzahl der Betriebsstunden. Ein 600-W-Gerät, das drei Stunden lang eingeschaltet bleibt, verbraucht 600 × 3 = 1.800 Wattstunden oder 1,8 Kilowattstunden (kWh), da die Stromversorger in Tausenden von Wattstunden abrechnen. Multiplizieren Sie dies mit Ihrem Stromtarif (normalerweise 0,13–0,16 $/kWh in den USA), um die tatsächlichen Dollarkosten für den Betrieb des Geräts für diesen Zeitraum zu erhalten.
Wenn der Widerstand Null ist – und warum das wichtig ist
Die V²/R-Form bricht zusammen, wenn der Widerstand Null ist: Eine Division durch Null ergibt ein undefiniertes (unendliches) Ergebnis. Physikalisch gesehen ist dies genau das, was ein Kurzschluss ist – ein Widerstand nahe Null lässt einen nahezu unbegrenzten Stromfluss für eine bestimmte Spannung zu, weshalb Kurzschlüsse fast sofort Leistungsschalter auslösen oder Sicherungen durchbrennen, anstatt sich auf ein normales Betriebsleistungsniveau einzupendeln.