Elektrische Energie

 

1. Elektrische Arbeit, Leistung und Energie (Buch S. 242 - 245)

Der Abschnitt "wissen & verstehen" umfasst im Buch zwei Seiten. 

  • Elektrische Arbeit und Leistung
  • Elektrische Energie

Der Abschnitt "forschen & anwenden" umfasst im Buch zwei Seiten mit insgesamt sechs Aufgaben:

  1. Die elektrische Leistung in einem komplexen Stromkreis
  2. Die elektrische Leistung in einem ungewöhnlichen Stromkreis
  3. Das Leistungsdiagramm
  4. Der Elektrostarter beim Moped
  5. Die Stromrechnung
  6. Die Energiekosten bei Batterien

Hinweise, Ergänzungen und Lösungen zu den Arbeitsaufgaben

 

1.1 Die elektrische Leistung in einem komplexen Stromkreis

Mit den im Buch angegebenen Lämpchen-Daten ergeben sich folgende Leistungswerte:

  • alle vier Lämpchen: P = 0,32 W
  • ohne Lämpchen 1: P3 = 0,57 W;   P2/4 = 0,14 W
  • ohne Lämpchen 1 und 2:  P3 = P4 = 0,32 W

 

1.2 Die elektrische Leistung in einem ungewöhnlichen Stromkreis


 

1.3 Das Leistungsdiagramm

Um die tatsächliche, maximale Leistung eines Elektromotors ermitteln zu können, darf sich der Elektromotor nicht im Leerlauf drehen, sondern er muss so weit belastet werden, dass er sich gerade noch gleichmäßig dreht. Ein Abbremsen mit den Fingern bringt die Gefahr von Verbrennungen mit sich. Holzklötze, ein Handtuch oder Ähnlich können sich je nach Motorgröße eignen.

Zudem ist zu berücksichtigen, dass mit den in dieser Form gemessenen U- und I-Werten die aufgenommene elektrische Leistung, aber nicht die abgegebene mechanische Leistung bestimmt wird. Für letztere ist noch der Wirkungsgrad zu berücksichtigen.


 

1.4 Der Elektrostarter beim Moped

Ergebnis der Rechnung: t = 480 s

 

 

Im Video werden Aufbau und Funktionsweise eines Anlassers (Starter) am Beispiel eines Automotors gezeigt.


 

1.5 Die Stromrechnung

Mit den im Buch angeführten Daten ergeben sich folgende Zahlen:

  • Kosten pro kWh = 0,182 €;   
  • Heizlüfter: 65,5 €/Monat;   Haarföhn: 2,7 €/Monat;   Fernseher: 2,8 €/Monat;   Energiesparlampen: 5,5 €/Monat

 

1.6 Die Energiekosten bei Batterien

Mit den im Buch angeführten Daten ergeben sich folgende Zahlenwerte:

  • Flachbatterie: 222 €/kWh;  
  • Batterie AA: 305 €/kWh;  
  • 9V-Block: 968 €/kWh

Diese Website bietet viele Informationen zum Thema Akkus und Batterien:

http://www.batterie.org/batterie/

Auf dieser Website können aktuelle Kapazitäten und Preise erkundet werden:

https://www.conrad.at/de/batterien-ladegeraete-t05.html