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BAND 1 | GRUNDLAGEN ELEKTROTECHNIK 3




        Arbeitsheft 3 Elektrotechnik







             BAND 1 (GREL)                 Elektrik



             In diesem Heft
                                           1.  Elektrische Arbeit
                                           Um die elektrische Energie um
                Elektrische Arbeit
                                           damit die elektrische Arbeit zu
                Leistung
                                           verstehen, berechnen wir
                Wirkungsgrad              zunächst die mechanische
                                           Energie, die ein Mensch
             Testfragen                   aufbringen muss, wenn er
                                           einen Körper mit einer Masse
              Die Einheit Joule ist nach
                                           von 10 kg auf eine Höhe von h
               dem britischen Physiker     = 10 m anhebt.
                James Prescott Joule
                *1818 +1889 benannt.       Der transportierte Körper
                                           verursacht aufgrund seiner
                                           Masse und der Erdbeschleunigung g eine Gewichtskraft FG, die der
             Elektrische Arbeit und        Mensch mit seinen Muskeln in Form der Gegenkraft F bereitstellen und
             Strompreis
                                           über den Höhenunterschied von 10 m aufrechterhalten muss.
             Der Stromlieferant bzw. Strom-
             anbieter lässt sich nicht den   Um diese mechanische Arbeit zu verrichten, muss der Mensch seine
             Strom oder die Spannung       körperliche Energie einsetzen, die ihm zuvor in Form von Nahrungsmitteln
             bezahlen, sondern die elek-   (chemische Energie) zugeführt wurde.
             trische Arbeit.
                                                  Energie ist das Vermögen, Arbeit zu verrichten.
             Als Messgerät dient ein
             Stromzähler, der die Anzahl
             der Kilowattstunden (kWh), die   Soll der Transport des Körpers mit
             dem Stromnetz entnommen       Hilfe einer Seilwinde vorgenommen
             werden misst.                 werden, muss – bei
                                           Vernachlässigung der Motor-,
             Die Stromkosten werden dann   Getriebe- und Reibungsverluste der
             aus dem Preis pro Kilowatt-   Seilwinde – die elektrische Energie
             stunde (Tarif) und der        für die Antriebseinheit mindestens
             gemessenen Anzahl ver-
             brauchter Kilowattstunden     genauso groß sein, wie die
             berechnet.                    mechanische Energie.

             Merke:                        Eine elektrische Arbeit wird immer
                                           dann verrichtet, wenn negative und
             Es wird kein Strom und keine   positive Ladungen getrennt werden.
             Energie „verbraucht“, Energie   Hier werden Objekte (Elektronen)
             kann nicht verbraucht,        über eine bestimmte Strecke s
             sondern nur in eine andere
             Form umgewandelt werden!      bewegt. Dabei entsteht eine
                                           elektrische Spannung.
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