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BAND 1 | GRUNDLAGEN ELEKTROTECHNIK 3 SEITE 2
Die eingesetzte mechanische Energie wird dabei in elektrische Energie
Joule / Newton umgewandelt und ist in Form des entstehenden elektrischen Feldes
Energie und Arbeit kommt nicht zwischen den Ladungen gespeichert.
nur in der Elektrizität vor. Um
Merke:
eine übergeordnete Einheit zu
Werden unter dem Druck der elektrischen Spannung U
finden, wurde der Begriff
Ladungsträger mit der Elektrizitätsmenge Q bewegt, so wird
«Joule» entwickelt.
dabei eine Arbeit verrichtet.
Ein Joule ist gleich der
Energie, die benötigt wird, Es handelt sich dabei um die elektrische Arbeit, die sich die Energie-
um:
versorgungsunternehmen bezahlen lassen. Was wir unter Energie- oder
einen Körper mit der Stromverbrauch verstehen ist also nichts anderes als elektrische Arbeit.
Masse 0,102 Kilogramm –
das entspricht etwa einer
Tafel Schokolade – um Die elektrische Arbeit hat als Formelzeichen W und als Einheit
einen Meter anzuheben (1 Wattsekunde Ws. Eine Wattsekunde entspricht einem Newtonmeter Nm
Newtonmeter) oder
oder einem Joule J.
eine Sekunde lang die
Leistung von einem Watt
– das ist ungefähr die
Leistung des
menschlichen Herzens –
zu erbringen (1 Watt-
sekunde)
bei einer elektrischen
Spannung von einem Volt
für die Dauer einer
Sekunde einen
elektrischen Strom von In einer Spannungsquelle sind eine Ladung Q und damit eine Spannung U
einem Ampere fließen zu
lassen (1 Voltampere- vorhanden. Diese damit vorhandene Energie ist in der Lage eine Arbeit W
sekunde) oder zu verrichten. Somit ergibt sich folgender Zusammenhang:
ein Gramm Wasser um Maßeinheitengleichung
ca. 0,239 Kelvin zu [W] = [U] · [Q]
erwärmen oder
Ws = V · As
einen Körper der Masse 2 [W] = V · As = VAs = Ws = J
Kilogramm aus der Ruhe
auf eine Geschwindigkeit
von 1 m/s zu Bei Gleichstrom und bei Wärmegeräten
beschleunigen. errechnet sich die elektrische Arbeit nach
der Formel:
(In Nährwertkennzeichnungen
werden Kilojoule (kJ) – Allgemein gilt:
bezogen auf 100 g, 100 ml Arbeit = Leistung · Zeit
oder 1 Portion – für die
Angabe des physiologischen
Brennwerts verwendet.)
Große Arbeiten werden in Wattstunden (Wh) bzw. Kilowattstunden (kWh)
ausgedrückt (Umrechnung: 1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 Ws =
Ein Newton ist die Größe der 3 600 000 J)
Kraft, die aufgebracht werden
muss, um einen ruhenden
Körper der Masse 1 kg
innerhalb einer Sekunde
gleichförmig auf die
Geschwindigkeit von 1m/s zu
beschleunigen.
