Automobilhalbleiter und Funktionale Sicherheit
Wird dieselbe Leistung über eine Leitung mit demselben Widerstand übertragen und die Versorgungsspannung von 12 V auf 48 V erhöht, auf das Wievielfache ändern sich die Joule'schen Verluste in der Leitung ungefähr?
- A1/16-fach
- B1/4-fach
- C4-fach
Antwort und Erläuterung anzeigen
Antwort: A. 1/16-fach
Da die Leistung P = VI ist, sinkt bei gleicher Leistung der Strom auf 1/4, wenn die Spannung vervierfacht wird. Die Leitungsverluste betragen I²R, also (1/4)² = 1/16. Werden z. B. 2,4 kW übertragen, sind es bei 12 V 200 A, bei 48 V 50 A. 48-V-Bordnetze werden u. a. in Mild-Hybriden und für elektrische Nebenaggregate verwendet und erlauben dünnere, leichtere Leitungen. Da die Spannung bei höchstens 60 V bleibt, sind keine so aufwendigen Berührungsschutzmaßnahmen wie bei Hochvoltsystemen nötig, was ein weiterer Vorteil ist. 1/4-fach ist das Verhältnis der Ströme, nicht der Verluste.
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