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Nutzen der elektrischen Energie Eine‘Stromzähler’ Der Messungen Bohrmaschine in beiden läuft nützt umso schneller, Anschlüssen elektrische Energie zeigen, je mehr für daß Geräte Strom die Umwandlung nicht eingeschaltet verbraucht in eine sind. Alle Geräte wird. mechanische Tatsächlich mit rechnet Heizungen das Drehbewegung. Elektrizitätswerk (WaschEin maschine) über Mikrowellenofen gelieferte wirken ‘Kilowattwandelt sich besondersab; stunden’ elektrische stark Energie es handelt aus.letztAber wiesoum sich endlich müssen in eine Wärme wir um. eigentlich eine ‘StromEnergierechnung! rechnung’ bezahlen? Stromwärme und Stromleistung Zur Überprüfung Die UrsacheW Formel der der el=U*I*t elektrischen sieht neuen wegen Formeln der Energie wird sind die Bewegungen Abhängigkeit jeweils die gleiche vonder der Elektronen Zeit Wassermenge etwas seltsam im mit leit-zwei aus, fähigem aber verschiedenen das Material. kommtTauchvom Sie stoßen laufend Zusammenhang siedern bei gleicher anI*t=Q die Atomrümpfe mit Wärmeleistung der Ladung. und erwärmt. verlieren Entsprechend Dabei wird dabei beide ergibt Energie Male sich (Reibung). für die die gleiche Leistung Insgesamt EndtemperaPel=U*I bewegen tur erreicht, sich diedie auch gut Elektronen mit einem berechneten mit konstanter Geschwindigkeit Wert übereinstimmt. und verursachen dabei Wärmeverluste. Diese Stromwärme ist gleich der elektrischen Arbeit. Meßgeräte und Größenvorstellung Ein Überblick Die Auch elektrische der sogenannte über Leistung eines Bauteils Elektrizitätszähler, typische Bedürfnisse wird den mit eineminAmperemeter man während jedem einesHaushalt Tages und einemdaß findet, zeigt, Voltmeter mißt der elektrische Energiebestimmt. Energie, bedarf fürallerdings Es Beleuchtung gibt eigene in der ‘Wattmeter’ die entsprechend Einheit trotz derKilowattstunden langen eine Ampere- und eine Volt(kWh). Diese Nutzdauer wesentlich Einheit messung durchführen und paßt niedriger gut zu anzusetzen elektrischen ist mithilfe eines elektronischen Haushaltsgeräten: als zB für und Bauteils den Fernsehen Produktwert in der Einheit Wattmal anzeigen. Wenn Kilowatt Kochen. Betriebszusätzlich die Zeitdauer in der dauer in Stunden ergeben Einheit Sekunde berücksichtigt ‘Kilowattstunden’. wird, zeigt das Gerät direkt die 1kWh=1000W*3600s= elektrische Arbeit in Wattsekunden gleich Joule an. 3,6 Mio.Ws=3,6MJ (Megajoule). Wirkungsgrad Alseinem Keine In zweites Maschine Experiment Beispiel ist inwird der Lage,ein hebt dieser 100% Motor Elektromotor der als ein eingesetzten Gewicht Generator von benutzt, Arbeit 20N auf der bzw. Energie eine die Lageenergie Höhe fürvon den1m, des gewünschten wendet Gewichts dafür in elektrische Zweck aber eine zu nutzen. Dafür elektrische Energie zurück Energie wurdevon der Begriff 30J verwandelt. auf.des Dies WirkungsDiesmal ergibt einen grades eingeführt. Wirkungsgrad beträgt der Wirkungsgrad von Wnutz nur 24% /Waufgewandt=20J/30J =66% Ökologische Aspekte Mit bekanntes Der Ein einem Bedarfsogenannten an Beispiel elektrischer der Peltier-Element Energieeinsparung Energie wirdist aus ist besonders die Wärme Wärmedämmung direkt in den elektrische von Industriestaaten Häusern. Energie gewonnen. Ein einfacher so groß., Diese daß Umweltprobleme Versuch Nutzung mit lohnt drei sich gleich nur in nicht mehr großen Spezialfällen, Modellhäusern ignoriert aber werden zeigt, umgekehrt daß können. der werden Diedie CO2-Problematik: Energiebedarf Peltier-Elemente fürschon die Das freigesetzte Heizung häufig eingesetzt, sehrKohlenstoffstarkz.B. in dioxidKühlbox reduziert einer sorgt werden fürfür einen kann den Treibhauseffekt, der Campingbedarf. unvorhersehbare Umweltauswirkungen haben wird. Fragen zur elektrischen Arbeit 1. 2. 3. 4. Zwischen Anode und Kathode einer Braunschen Röhre liegt eine Spannung U=750V. Auf die Anode treffen in einer Sekunde 6,25*1012 Elektronen. a) Wie groß ist die Bewegungsenergie eines Elektrons in diesem Strahl? b) Wie groß ist die Verlustleistung an der Anode? c) Wie groß ist der Anodenstrom? An das Stromnetz (U=230V) wird eine Lampe mit der Leistung P=75W geschaltet. a) Wie groß ist der Lampenwiderstand bei 230V? b) Wie groß ist die Stromstärke im Glühdraht? An das 230V-Stromnetz sollen gleichzeitig Lampen mit einem Gesamtwiderstand von 160 Ohm, ein Bügeleisen mit 1kW und ein Föhn mit 900W angeschlossen. Wird damit die 10A-Netzsicherung überlastet? Durch eine Turbine eines Wasserkraftwerks fließen pro Sekunde 10m3 Wasser bei einer Höhendifferenz von 3,0m. Wie groß ist die vom Generator lieferbare elektrische Energie? (g=9,81m/s2 Wasserdichte=1kg/dm3 Gesamtwirkungsgrad=80%)
