1.1 KiB
Ein Spannungswandler wandelt eine Eingangsspannung von U_{\mathrm{in}} = \qty{5}{\volt} in eine Ausgangsspannung von U_{\mathrm{out}} = \qty{12}{\volt} um. Dabei nimmt er einen Eingangsstrom von I_{\mathrm{in}} = \qty{3}{\ampere} auf und liefert einen Ausgangsstrom von I_{\mathrm{out}} = \qty{1}{\ampere}.
Zur Berechnung des Wirkungsgrades benötigen wir zunächst die Eingangs- und Ausgangsleistung. Diese berechnen sich mit
P = U \cdot I
Damit ergibt sich für die Eingangsleistung:
P_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot I_{\mathrm{in}} = \qty{5}{\volt} \cdot \qty{3}{\ampere} = \qty{15}{\watt}
Die Ausgangsleistung beträgt:
P_{\mathrm{out}} = U_{\mathrm{out}} \cdot I_{\mathrm{out}} = \qty{12}{\volt} \cdot \qty{1}{\ampere} = \qty{12}{\watt}
Nun kann der Wirkungsgrad berechnet werden:
\eta = \frac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}} = \frac{\qty{12}{\watt}}{\qty{15}{\watt}} = 0{,}8
Zur Umrechnung in Prozent wird mit \qty{100}{\percent} multipliziert:
\eta = 0{,}8 \cdot \qty{100}{\percent} = \qty{80}{\percent}
Der Spannungswandler besitzt somit einen Wirkungsgrad von \qty{80}{\percent}.