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Leistung (Physik)

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{{Infobox Physikalische Größe |Name= Leistung |Größenart= |Formelzeichen= P |Dim= |AbgeleitetVon= |SI= Watt (Einheit) Watt (W) |SI-Dimension= |cgs= |cgs-Dimension= |esE= |esE-Dimension= |emE= |emE-Dimension= |Planck= |Planck-Dimension= |Astro= |Astro-Dimension= |Anglo= |Anglo-Dimension= |Anmerkungen= |SieheAuch= }} Die '''Leistung''' ''P'' (von engl. wikt:en:power Power) wird in der Physik durch den Quotienten aus verrichteter Arbeit (Physik) Arbeit ''ΔW'' bzw. der dafür aufgewendeten Energie ''ΔE'' und der dazu benötigten Zeit ''Δt'' definiert: :P=\frac{\Delta E}{\Delta t}=\frac{\Delta W}{\Delta t} Hierbei ist :''P'' die Leistung :''E'' die Energie :''W'' die Arbeit (Physik) Arbeit :''t'' die Zeit bzw. Differential (Mathematik) differentiell : P(t) = \frac{\mathrm{d}W(t)}{\mathrm{d}t} Die Einheit der Leistung ist Watt (Einheit) Watt (abgekürzt: W). Leistung ist eine Energiegröße. Die in einem Zeitintervall der Länge ''T'' verrichtete mittlere Leistung ist : \bar P = \frac1T\int_0^T P(t)\mathrm{d}t Die physikalischen Begriffe Leistung, Kraft, Energie bzw. Arbeit (Physik) Arbeit werden im täglichen Leben oft mit anderen Bedeutungen verwendet, als sie in der Physik definiert sind. So wird in der Umgangssprache Leistung mehr als Synonym für Erfolg verwendet, z. B. „gute Leistung“, „schulische Leistung“.

Mechanische Leistung
Um in einer Zeit ''dt'' eine Strecke (Geometrie) Strecke ''ds'' mit der Geschwindigkeit v = \frac{\mathrm d s}{\mathrm d t} gegen eine konstante Kraft ''F'' zurückzulegen, ist nach der obigen Definition also eine Leistung :P = \frac{F \mathrm d s}{\mathrm d t} = Fv bzw. Vektor vektoriell :P = \frac{\vec F \mathrm d \vec s}{\mathrm d t} = \vec F \vec v nötig. Für die Rotationsbewegung Rotation um einen Winkel ''dφ'' gegen ein Drehmoment ''M'' gilt analog :P = \frac{M \mathrm d \varphi}{\mathrm d t} = \vec M \vec \omega, wobei \vec \omega = \frac{\mathrm d\varphi}{\mathrm d t} \vec e die Winkelgeschwindigkeit und \vec e der Einheitsvektor in positiver Richtung der Drehachse ist.

Technische Anwendung
In technischen Anwendungen sind vielfach von den Größen * ''Leistung P'' * ''Drehzahl n'' * ''Drehmoment M'' je zwei bekannt. Mit der Zahlenwertgleichung :M = \frac{9550 \cdot P}n :mit: :''Leistung P'' in Kilowatt (kW) :''Drehzahl n'' in 1/min :''Drehmoment M'' in Nm lässt sich die fehlende Größe hinreichend genau bestimmen. umgestellt nach P: :P = \frac {M \cdot n} {9550} oder nach n: :n = \frac {9550 \cdot P} M

Elektrische Leistung
Die elektrische Momentanleistung, die in einem Bauelement umgesetzt wird, ist bei hinreichend kleinen Frequenzen das Produkt von Spannung (Elektrizität) elektrischer Spannung ''U'' und Stromstärke ''I''. :P(t) = U(t)\cdot I(t) Für periodische Wechselstromgrößen lassen sich folgende Leistungen bestimmen: *Augenblickswert der Leistung *Scheinleistung *Wirkleistung *Blindleistung

Beispiele
Da die Leistung, die nach den oben genannten Definitionen eine Differentialrechnung Ableitung der Energie nach der Zeit darstellt, universelle Vorgänge in einem Bereich von den Quark (Physik) Quarks bis zur Supernova beschreibt, umfasst ihre Manifestation viele Größenordnung (Leistung) Größenordnungen. * maximale Schallleistung eines großen LKW-Motors: ca. 1 Watt (Einheit) W * Taschenlampe: ca. 3 W * Glühlampe im Haushalt: ca. 60 W * kurzzeitig mögliche Leistungsabgabe eines Erwachsenen: ca. 1000 W * Pferd, Dauerleistung (Pferdestärke, PS): ca. 736 W (historische Definition: 75 kg in einer Sekunde um einen Meter heben) * Kühlschrank (nur wenn Kompressor läuft): ca. 200 W * Heizlüfter: ca. 2000 W * PKW (max. Fahrleistung): (3 ... 200) kW * PKW (max. Leistungsaufnahme): ca. (150 ... 600) kW * Fahrzeugwindkanal: ca. 3 MW * ICE3-Doppeltraktion: ca. 16 MW * Kernkraftwerk: ca. (800 ... 1.500) MW * Leuchtkraft der Sonne: 3,86·1026 W

Siehe auch
*Thermische Leistung *RMS-Leistung *PSi Indizierte Leistung *Sendeleistung *Leistungsmesser *Nennleistung *Watt (Einheit) *Schallleistung *Größenordnung (Leistung) Kategorie:Leistung (Physik) bg:МощноÑ?Ñ‚ cs:Výkon da:Effekt (fysik) el:ΙσχÏ?Ï‚ en:Power (physics) eo:Povumo es:Potencia et:Võimsus eu:Potentzia fa:توان fi:Teho fr:Puissance (physique) gl:Potencia he:הספק it:Potenza (fisica) ja:仕事率 ko:ì?¼ë¥  lt:Galia (fizika) ms:Kuasa (fizik) nl:Vermogen (natuurkunde) nn:Effekt no:Effekt pl:Moc pt:Potência ru:МощноÑ?Ñ‚ÑŒ (физика) sl:MoÄ? sv:Effekt tr:Güç vi:Công suất zh:功率 Kategorie:Physik

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