Energie

Elektrische Energie: Leistung und elektrische Spannung

Ein elektrischer Durchlauerhitzer, der eine Durchflussmenge von 5L/min hat, erwärmt das Wasser von 10C auf 60 C.

Welche Stromstärke wäre erforderlich, um den Durchkauferhitzer bei 230 V zu betreiben?

Warum werden Durchkauferhitzer größerer Leistung im allgeeinen mit Drehstrom betrieben?

Lösung

Gegeben sind die folgenden Größen:

U = 230 V

t = 60 s

m = 5 kg

Δϑ = 50 K

c = 4,186 kJ * kg^-1 * K^-1

       P               ΔE
I = ---       P = ---
      U                t

           ΔE
I = ---------    ΔE = m * c * Δϑ
        t * U

       c * m * Δϑ
I = -------------
         t * U

      4186 J * 5 kg * 50 K
I = ------------------------    = 76 A
      kg * K * 60 s * 230 V

Für den Betrieb bei einer Spannung von 230 V ist eine Stromstärke von 76 A notwendig. Dise hohen Ströme sind in Haushalten unüblich. Die elektrischn Leitungen erfordern einen relativen großen Querschnitt. Bei der Nutzung von Drehstrom teilt sich der Strom auf drei Leitern auf.