Laptop-Netzteil
AFB I–IIAuf einem Laptop-Netzteil steht als Ausgang: 20 V · 3,25 A.
- Geben Sie die Formel für die elektrische Leistung sowie die gegebenen Größen mit Einheit an.
- Bestimmen Sie die Leistung, die das Netzteil am Ausgang höchstens abgeben kann.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
\( P = U \cdot I \); gegeben: \( U = 20\ \mathrm{V} \), \( I = 3{,}25\ \mathrm{A} \); gesucht: \( P \) in W.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
\( P = 20\ \mathrm{V} \cdot 3{,}25\ \mathrm{A} = 65\ \mathrm{W} \)
Das Netzteil gibt am Ausgang höchstens 65 W ab.
Scheinwerfer im Auto
AFB II–IIIDas Bordnetz eines Autos liefert 12 V. Für das Abblendlicht stehen zwei Lampen mit gleicher Helligkeit zur Wahl: eine Halogenlampe mit 55 W und eine LED-Lampe mit 18 W. Eine typische Fahrt mit Licht dauert 2,0 h.
- Stellen Sie eine Gleichung auf, mit der sich die Stromstärke einer Lampe aus ihrer Leistung berechnen lässt.
- Lösen Sie die Gleichung für beide Lampen.
- Entscheiden Sie sich begründet für eine der beiden Lampen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Aus \( P = U \cdot I \) folgt \( I = \dfrac{P}{U} \), mit \( U = 12\ \mathrm{V} \).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Halogen: \( I = \dfrac{55\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 4{,}6\ \mathrm{A} \)
LED: \( I = \dfrac{18\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 1{,}5\ \mathrm{A} \)
Die Halogenlampe zieht rund dreimal so viel Strom wie die LED-Lampe.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Energie in 2,0 h: Halogen \( E = 55\ \mathrm{W} \cdot 2{,}0\ \mathrm{h} = 110\ \mathrm{Wh} \); LED \( E = 18\ \mathrm{W} \cdot 2{,}0\ \mathrm{h} = 36\ \mathrm{Wh} \).
Entscheidung für die LED-Lampe: gleiche Helligkeit bei 1,5 A statt 4,6 A, rund 67 % weniger Energie je Fahrt und geringere Belastung von Lichtmaschine und Kabeln. Gegen sie spricht nur der höhere Anschaffungspreis.
