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Das Typenschild lesen

Auf fast jedem elektrischen Gerät steht eine Wattzahl. Was sie bedeutet — und wie viel Energie das Gerät damit in einer bestimmten Zeit umsetzt.

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Was die Angabe auf dem Gerät bedeutet

Auf elektrischen Geräten steht meist eine Leistungsangabe — eine Glühbirne trägt zum Beispiel die Aufschrift 60 W.

  • 60 W heißt:Solange die Lampe leuchtet, wandelt sie in jeder Sekunde 60 Joule elektrische Energie um.
  • Wohin die Energie geht:In Licht und vor allem in Wärme.
  • Pro Sekunde, nicht insgesamt:Die Angabe gilt für jede einzelne Sekunde des Betriebs.
Das Typenschild sagt nichts über die Gesamtenergie. Es nennt nur die Leistung. Wie viel Energie tatsächlich verbraucht wird, hängt zusätzlich davon ab, wie lange das Gerät läuft.

Um den Verbrauch und damit die Kosten zu bestimmen, stellen wir die Leistungsformel nach der Energie um.

Formel

Energie aus Leistung und Zeit

\(E = P \cdot t\)
Beispiel

Leuchtet eine 60-W-Glühbirne über 100 s, so wird eine Energie von

\(E = P \cdot t = 60\,\mathrm{W} \cdot 100\,\mathrm{s} = 6000\,\mathrm{Ws}\)
verbraucht. Dabei gilt: \(1\,\mathrm{Ws} = 1\,\mathrm{J}\) — eine Wattsekunde ist genau dasselbe wie ein Joule.
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Wattsekunde und Joule

Dass Wattsekunde und Joule dasselbe sind, folgt direkt aus der Einheit des Watt.

  • Ein Watt:Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde.
  • Multiplizieren:Nimmt man diese Einheit wieder mit einer Sekunde mal, kürzt sich die Zeit heraus.
  • Ergebnis:Es bleibt \(1\,\mathrm{Ws} = 1\,\mathrm{J}\) übrig.
Warum 1 Ws = 1 J gilt
1 Ws = 1 J 1 s · 1 s = 1 J Die Sekunde kürzt sich heraus — Wattsekunde und Joule sind dieselbe Einheit.
Typische Leistungsangaben und der Verbrauch in 10 Minuten
GerätLeistung PZeit tEnergie E = P · t
LED-Lampe4 W600 s2400 Ws = 2400 J
Glühbirne60 W600 s36 000 Ws = 36 000 J
Mikrowelle700 W600 s420 000 Ws = 420 000 J
Zeit immer in Sekunden einsetzen
\(E = P \cdot t\) — mit \(t\) in Sekunden
10 min

Entspricht 600 s.

1,5 min

Entspricht 90 s.

Nur mit der Zeit in Sekunden kommt das Ergebnis in Wattsekunden bzw. Joule heraus.

Sieben Geräte, jedes mit der Leistung vom Typenschild und der Zeit, die es eingeschaltet war. Ordne die Karten nach der übertragenen Energie E = P · t: links die kleinste, rechts die größte.

Wer überträgt mehr Energie?

Leistung · Zeit

Halte fest: Die Leistung allein sagt nichts über die Energie — erst P · t zählt. Der Router mit 10 W überträgt an einem Tag mehr Energie als das Bügeleisen mit 2400 W in einer Minute. Und für Joule muss die Zeit in Sekunden stehen: 24 h = 86 400 s.

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Hinweise

Drei Stellen, an denen Leistung und Energie gern durcheinandergeraten:

Hinweis

Das Typenschild nennt nur die Leistung — die verbrauchte Energie ergibt sich erst mit der Laufzeit.

Hinweis

Rechne Minuten vor dem Einsetzen in Sekunden um: 10 min = 600 s.

Hinweis

Schreibe die Einheit immer mit: 6000 Ws, und denke daran, dass \(1\,\mathrm{Ws} = 1\,\mathrm{J}\) ist.

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