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Elektrizität & Magnetismus · GCSE Physics Topic 4 (Electricity & Power)

Elektrische Leistung & Lampenhelligkeits-Simulator

Nenn- vs. Ist-Leistung von Glühlampen in Reihen- und Parallelschaltung: 100W vs. 40W

  • Clientseitig
  • Keine Anmeldung
  • Echtzeit-Herleitung
  • Projektormodus
  • A4-Arbeitsblatt
Lokale Berechnung · Privat
Interaktives Wissenschaftslabor Reine clientseitige Berechnung physikalischer Gesetze. Die Verarbeitung erfolgt lokal ohne Erfassung persönlicher Daten.
3D-Simulationsfenster● 60 FPS
Voreinstellungen & typische Fallen:

Experimentelle Steuerungsparameter

V
W
W

Echtzeit-Herleitung & Kennzahlen

Tatsächliche Leistung Lampe 1
--
Tatsächliche Leistung Lampe 2
--
Widerstand Lampe 1 R1
--
Widerstand Lampe 2 R2
--
Echtzeit-Formelherleitung
Grundformel: --
Einsetzungsschritte: --
Physikalischer Zustand: --
Grundschulversion:🎮 Lämpchen zum Leuchten bringen ↗

Typische Beispielaufgaben & Prüfungsfallen

Worked Problem

Aufgabe: Bulbs L1 (6V 3W) and L2 (6V 6W) wired in series across 9V. Which lights normally? Does either burn out?
Schrittweise Herleitung:
  1. I1_rated = 0.5A, R1 = 12Ω. I2_rated = 1.0A, R2 = 6Ω. Series current I = 9/(12+6) = 0.5A. L1 operates at rated 0.5A normally; L2 operates dimly; neither burns.

Worked Problem

Aufgabe: An electric meter reads 3000 rev/(kW·h). A kettle alone turns disk 150 rev in 3 min. Find its actual electrical power.
Schrittweise Herleitung:
  1. Energy consumed W = 150/3000 = 0.05 kW·h = 180 kJ. Time t = 180s. Actual power P = W/t = 180,000/180 = 1000W.

Arbeitsblatt für den Unterricht & Hausaufgaben

Q1. Variant 1: Comparing 220V 40W and 220V 100W incandescent bulbs, which filament is thicker?
Q2. Variant 2: In measuring bulb power, can multiple trial wattages be averaged as "rated power"? Why?
Q3. Variant 3: Why do incandescent lightbulbs almost always burn out the instant they are switched on?

Häufige Fragen & typische Missverständnisse

Is "kWh" a unit of power or energy? How many Joules is 1 kWh?
Energy! 1 kWh = 1000W * 3600s = 3.6*10^6 Joules (3.6 MJ). It powers a 100W bulb for 10 hours.
Why are LED bulbs far more energy-efficient than incandescent bulbs?
Incandescent bulbs waste >90% of electricity as invisible thermal infrared heat. LEDs generate light via solid-state electroluminescence at >50% efficiency.
To connect two 110V bulbs in series across 220V, what condition must hold?
Their rated wattages must be strictly identical! Otherwise unequal resistances split voltage unequally, overvolting and blowing the higher-resistance bulb.
Do household appliances consume power in standby mode?
Yes! Internal power transformers and microcontrollers remain energized, drawing 0.5W to 5W per device continuously (phantom load).