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Zur Berechnung der Leistungen verwenden wir die bekannte Formel
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$ P = U \cdot I $
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Ein Spannungswandler setzt nun eine Eingangsspannung von $U_{\mathrm{in}} = \qty{12}{\volt}$ auf eine Ausgangsspannung von $U_{\mathrm{out}} = \qty{5}{\volt}$ um. Dabei nimmt er einen Eingangsstrom von $I_{\mathrm{in}} = \qty{2}{\ampere}$ auf und liefert einen Ausgangsstrom von $I_{\mathrm{out}} = \qty{3}{\ampere}$.
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Zunächst berechnen wir die Eingangsleistung:
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$ P_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot I_{\mathrm{in}} = \qty{12}{\volt} \cdot \qty{2}{\ampere} = \qty{24}{\watt} $
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Anschließend die Ausgangsleistung:
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$ P_{\mathrm{out}} = U_{\mathrm{out}} \cdot I_{\mathrm{out}} = \qty{5}{\volt} \cdot \qty{3}{\ampere} = \qty{15}{\watt} $
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Damit ergibt sich für den Wirkungsgrad:
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$ \eta = \frac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}} = \frac{\qty{15}{\watt}}{\qty{24}{\watt}} = \num{0,625} $
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Zur Angabe in Prozent wird der Wert mit $\qty{100}{\percent}$ multipliziert:
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$ \eta = \qty{62,5}{\percent} $
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Der Spannungswandler besitzt also einen Wirkungsgrad von $\qty{62,5}{\percent}$. |