Verlustleistungsrechner

Verlustleistung beschreibt, wie schnell ein Bauteil elektrische Energie in Wärme oder andere Energieformen umwandelt. Für einen Widerstand bei Gleichstrom gilt grundsätzlich Leistung gleich Spannung mal Strom. Mit dem Ohmschen Gesetz lässt sich dieselbe Größe als Strom zum Quadrat mal Widerstand oder Spannung zum Quadrat geteilt durch Widerstand schreiben. Dieser Rechner bietet alle drei Formen, sodass jedes bekannte Wertepaar aus Spannung, Strom und Widerstand genutzt werden kann. Das Ergebnis wird in Watt angegeben; ein Watt entspricht einem Joule pro Sekunde. Ein Widerstand mit 12 Volt an seinen Anschlüssen und 2.5 Ampere Strom setzt 30 Watt um. Diese Wärme muss über Gehäuse, Anschlüsse, Leiterplatte, Luftströmung oder Kühlkörper abgeführt werden. Entsteht sie schneller, als sie entweichen kann, steigt die Temperatur und kann Widerstandswert, Zuverlässigkeit und benachbarte Materialien beeinflussen. Einen Widerstand nur nach der berechneten Wattzahl auszuwählen, ist selten gute Entwicklungspraxis. Hersteller geben Nennwerte für bestimmte Umgebungstemperaturen, Montagebedingungen, Platinenflächen und Luftströme an. Üblicherweise wird Reserve vorgesehen und die Derating-Kurve geprüft. Eine berechnete Last von 0.8 Watt kann bei warmem Gehäuse oder schlechter Belüftung einen Nennwert deutlich über einem Watt erfordern. Bei Impulslasten sind zusätzlich Spitzenenergie und Impulsdauergrenzen zu prüfen, nicht nur die mittlere Leistung. Die Formeln gelten für ohmsche Gleichstromlasten oder Effektivwerte bei rein ohmschen Wechselstromlasten. In Wechselstromkreisen mit Induktivität oder Kapazität können Spannung und Strom phasenverschoben sein. Ihr Effektivwertprodukt ergibt dann die Scheinleistung, nicht zwingend die tatsächliche Wärmeleistung. Verwende dafür Wirkleistung oder berücksichtige den Leistungsfaktor. Halbleiter können statt eines festen Widerstands Modelle für Spannungsabfall, Schaltverluste oder thermische Widerstände erfordern. Korrekte Eingabeeinheiten sind wichtig. Gib Volt, Ampere und Ohm ein, um Watt zu erhalten. Milliampere müssen vor der Eingabe durch 1,000 geteilt werden, sofern sie nicht bereits umgerechnet wurden; Kiloohm sind mit 1,000 zu multiplizieren. Bei der Spannungs-Widerstands-Form muss der Widerstand größer als null sein, weil Division durch null nicht definiert ist. Nutze den Rechner zur Widerstandsauswahl, für Heizungsabschätzungen, Verdrahtungsprüfungen, Batterielasten und Schaltungsanalysen im Unterricht. Das Ergebnis dient als elektrische Wärmequelle für weitere thermische Berechnungen. Endgültige Entwürfe müssen anhand von Datenblättern, Toleranzen, transientem Verhalten, Maximalspannung, Umgebungsbedingungen und geltenden elektrischen Sicherheitsnormen geprüft werden.