Lösung Anwendung Potenzfunktion - Stromnetz

Version 2.1 von Martin Rathgeb am 2026/02/02 16:15

a) Berechnung der umgewandelten Energie

Die elektrische Energie berechnet sich aus:
\(E = P \cdot t\)

Einsetzen der Werte:
\(E = 200\,\text{W} \cdot 50\,\text{h} = 10\,000\,\text{Wh}\)

Ergebnis:  
\(E = 10\,000\,\text{Wh}\)

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b) Tabelle: Zeit bei gleichen Energiekosten

Die Energie bleibt konstant bei \(E = 10\,000\,\text{Wh}\).  
Die Einschaltdauer ergibt sich aus:
\(t = \frac{E}{P}\)

Leistung P in W 2540501002505001000
Zeit t in h     400250200100402010

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c) Schaubild

- x-Achse: Zeit in Stunden (1 cm = 50 h)  
- y-Achse: Leistung in Watt (1 cm = 100 W)  

Die Punkte aus der Tabelle werden in ein Koordinatensystem eingetragen und zu einer fallenden Kurve (Hyperbel) verbunden.

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d) Funktionsgleichung

Für die konstante Energie \(E = 10\,000\,\text{Wh}\) gilt:
\(t(P) = \frac{10\,000}{P}\)

Dabei ist  
- \(P\) die Leistung in Watt  
- \(t\) die Zeit in Stunden  

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e) Ablesen der Einschaltdauer aus dem Graphen

Leistung (W)Einschaltdauer (h, ca.)

60          170                     
90          110                     
220         45                      
420         25                      

Die Werte stimmen näherungsweise mit den rechnerischen Ergebnissen aus \(t(P) = \frac{10\,000}{P}\) überein.