Physik verstehen 3, Schulbuch

79 Elektrische Phänomene sind allgegenwärtig 3. Wie wird die elektrische Arbeit W berechnet? Je länger ein Gerät in Betrieb ist und je mehr elektrische Leistung es hat, desto mehr Arbeit kann es verrichten. Die elektrische Arbeit W ist daher von der Leistung P und der Zeit t abhängig. 4. Wie heißt die Maßeinheit der Arbeit W ? Ein Gerät kann die Arbeit von 1 J verrichten, wenn es 1 s lang mit einer Spannung von 1V und einer Stromstärke von 1A ( P = 1W) betrieben wird. In der Elektro­ technik wird die Arbeit von 1 J auch als 1 Wattsekunde (1Ws) angegeben. Da 1Ws recht gering ist, verwendet man meist größere Maßeinheiten: 1 Wattstunde (1Wh) hat 3 600Ws (3,6 kJ). 1 Kilowattstunde (1 kWh) hat 1 000Wh oder 3 600 000Ws (3,6MJ). Ein Wasserkocher arbeitet (Abb.79.2)  E1, E4, S4 Schließe einen Wasserkocher an ein Leistungsmessgerät. Stoppe die Zeit in Sekunden, wenn du einen Liter kaltes Wasser zum Kochen bringst. Berechne daraus nach W = P · t die Arbeit in Ws und rechne sie in kWh (: 3 600 000) um. Vergleiche die Arbeit, wenn du bereits heißes Wasser zum Kochen bringst! Was ist stromsparender? Unter welchen Voraussetzungen? 5. Wie berechnen wir die Stromkosten? Ein Stromzähler (Abb.79.1) misst, wie viel kWh Strom in einem Haushalt „verbraucht“ werden. Inklusive Steuern und Abgaben kostet 1 kWh etwa 14 bis 24 Cent (Stand 2018). Informiere dich über den aktuellen Strompreis! Strom kostet! (Abb.79.4 bis 79.6)  E1 Bestimme die Leistung von Haushaltsgeräten und berechne, wie lange du sie für 1 kWh in Betrieb nehmen musst ( t = W : P ). 79.1 Ein „Stromzähler“ misst die elektrische Arbeit eines Haushaltes in Kilowattstunden. Infobox: Arbeit bedeutet, wie viel Leistung in einer Zeitspanne erbracht wird. Elektrische Arbeit = Leistung mal Zeit W = P · t Elektrische Arbeit = Spannung mal Stromstärke mal Zeit W = U · I · t M Maßeinheiten der elektrischen Arbeit W, sind: 1 Wattsekunde (1Ws) = 1 J 1 Kilowattstunde (1 kWh) = 3 600 000Ws = 3,6 MJ M V3 938 527 489 483 446 316 149 132 Großgeräte (Backrohr) Heizung Beleuchtung Zusatzheizungen Warmwasser Kühl–/Gefriergeräte Unterhaltung (Fernseher, PC ...) Stand–by 79.3 Durchschnittlicher Stromverbrauch (kWh) der Geräte eines Haushalts pro Jahr. 79.2 Ein Wasserkocher arbeitet. Stromkosten = Preis für 1 kWh mal Anzahl der „verbrauchten“ kWh M V4 79.6 1 kWh reicht aus, um eine LED-Lampe mit 3W ca. 333h lang zu betreiben. 79.5 1 kWh reicht aus, um ein Bügeleisen mit 2 200W ca. 0,45h (27min) lang zu betreiben. 79.4 1 kWh reicht aus, um eine Herdplatte mit 1 000W 1 h lang zu betreiben. Arbeitsblätter mc2ik8 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv