Elektrischer Wirkungsgrad

Mit dem elektrischen Wirkungsgrad befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei erklären wir euch, was man unter dem Wirkungsgrad in der Elektrotechnik versteht, welche Formel man einsetzt und auch ein Beispiel wird vorgestellt. Dieser Artikel gehört zum Bereich Physik bzw. Elektrotechnik.

Im Allgemeinen gibt der Wirkungsgrad das Verhältnis zwischen Aufwand und gewonnenem Nutzen an. Dabei wird entweder die genutzte Energie durch die zugeführte Energie dividiert oder die nutzbare Leistung durch die zugeführte Leistung.  Der Wirkungsgrad kann in der Theorie maximal den Wert 1 erreichen. In der Realität entstehen jedoch immer Verluste, zum Beispiel durch Wärme, wodurch der Wirkungsgrad unter 1 sinkt.  Kommen wir nun zu den Formeln:

Dabei ist:

• "η" der Wirkungsgrad, Einheitenlos
• "E_Nutz" ist die nutzbare Energie in Joule, zum Beispiel 2 J
• "E_zu" ist die zugeführte Energie in Joule, zum Beispiel 2 J
• "P_Nutz" ist die nutzbare Leistung in Watt, zum Beispiel 2 W
• "P_Zu" ist die zugeführte Leistung in Watt, zum Beispiel 2 W

Beispiel:

Bei einem Motor liegt die zugeführte Energie bei 500 J. Die nutzbare Energie liegt hingegen nur bei 400 J. Wie hoch ist der Wirkungsgrad?

Der Motor hat also einen Wirkungsgrad von 0,8 bzw. 80 Prozent.

Mehrere Wirkungsgrade

Finden mehrere Energiewandlungen nacheinander statt, so kann man einen Gesamtwirkungsgrad berechnen, in dem man die einzelnen Wirkungsgrade miteinander multipliziert.  Die Formel lautet:

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