Die Leistung, Formelzeichen: P, von engl. en:power, wird in der Physik durch den Quotienten aus verrichteter Arbeit W = Energie und der dazu benötigten Zeit Δt definiert:

$P=\backslash frac\{dE\}\{dt\}=\backslash frac\{dW\}\{dt\}$

Hierbei ist

P die Leistung

E die Energie

W die Arbeit

t die Zeit

bzw. differentiell

$$

P(t) = \frac{\mathrm{d}W(t)}{\mathrm{d}t} Die SI-Einheit der Leistung ist Watt (abgekürzt: W).

Die in einem Zeitintervall der Länge T verrichtete mittlere Leistung ist

$$

\bar P = \frac1T\int_0^T P(t)\mathrm{d}t

Die physikalischen Begriffe Leistung, Kraft, Energie bzw. Arbeit werden im täglichen Leben oft mit anderen Bedeutungen verwendet, als sie in der Physik definiert sind. So wird in der Umgangssprache Leistung mehr als Synonym für Erfolg verwendet, z. B. "gute Leistung", "schulische Leistung".

Mechanische Leistung

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Um in einer Zeit Δt eine Strecke Δs mit der Geschwindigkeit $v\; :=\; \backslash frac\{\backslash Delta\; s\}\{\backslash Delta\; t\}$ gegen eine konstante Kraft F zurückzulegen, ist nach der obigen Definition also eine Leistung

$$

P = \frac{F\cdot \Delta s}{\Delta t} = Fv

bzw. vektoriell

$$

P = \frac{\vec F\cdot \Delta \vec s}{\Delta t} = \vec F\cdot\vec v nötig.

Für die Rotation um eine Winkel Δφ gegen ein Drehmoment M gilt analog

$$

P = \frac{M\cdot \Delta \varphi}{\Delta t} = \omega\cdot M (mit $\backslash omega\; :=\; \backslash frac\{\backslash Delta\backslash varphi\}\{\backslash Delta\; t\}$ als Winkelgeschwindigkeit).

Elektrische Leistung

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Die elektrische Momentanleistung, die in einem Bauelement umgesetzt wird, ist bei hinreichend kleinen Frequenzen das Produkt von elektrischer Spannung U und Stromstärke I.

$$

P(t) = U(t)\cdot I(t)

Für periodische Wechselstromgrößen lassen sich folgende Leistungen bestimmen:

• Augenblickswert der Leistung
• Scheinleistung
• Wirkleistung
• Blindleistung

Beispiele

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Da die Leistung, die nach den oben genannten Definitionen eine Ableitung der Energie nach der Zeit darstellt, universelle Vorgänge in einem Bereich von den Quarks bis zur Supernova beschreibt, umfasst ihre Manifestation viele Größenordnungen.

• maximale Schallleistung eines großen Lkw-Motors: ca. 1 W
• Taschenlampe: ca. 3 W
• Glühlampe im Haushalt: ca. 60 W
• durchschnittliche Leistungsaufnahme eines Erwachsenen: ca. 100 W
• Kühlschrank: ca. 200 W
• Heizlüfter: ca. 2000 W
• Pkw (max. Fahrleistung): ca. 50 - 200 kW
• Pkw (max. Leistungsaufnahme): ca. 150 - 600 kW
• Fahrzeugwindkanal: ca. 3 MW
• ICE3-Doppeltraktion: ca 16 MW

Siehe auch

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• Thermische Leistung
• Sinus-RMS-Leistung
• Indizierte Leistung
• Sendeleistung
• Leistungsmesser
• Nennleistung
• Watt (Einheit)
• Schallleistung
• Größenordnung (Leistung)

Leistung (Physik)

Мощност | Výkon | Effekt (fysik) | Power (physics) | Povumo | Potencia | Võimsus | Teho | Puissance (physique) | הספק | Potenza (fisica) | 仕事率 | 일률 | Galia | Kuasa (fizik) | Vermogen (natuurkunde) | Effekt | Effekt | Moc | Potência | Мощность (физика) | Moč | Effekt | Güç | Công suất