72 4Elektrische Energie im Haushalt Wie können wir die elektrische Energieübertragung angeben? Ákos Mutter wechselt die Lampen im Wohnzimmer aus. „Warum machst du das? Die alten Lampen waren doch noch in Ordnung.“, fragt er. „Die neuen LED-Lampen haben nur 8 Watt. Sie brauchen weniger Strom und leuchten genauso hell.“, meint seine Mutter (Abb. 72.1). „Was meint sie mit Watt?“, fragt sich Ákos. Verschieden helle Lampen (Abb. 72.2) Baue einen Stromkreis mit einer Glühlampe (Spannung 6V) und miss die Stromstärke. Probiere unterschiedlich hell leuchtende Glühlampen aus. Welchen Zusammenhang zwischen der Helligkeit einer Lampe und der elektrischen Stromstärke erkennst du? Bei welcher Lampe wird mehr elektrische Energie umgewandelt? Durch die hellere und heißere Lampe fließt ein elektrischer Strom mit höherer Stromstärke. Es wird mehr elektrische Energie an die Lampe übertragen und in ihr zu Strahlungsenergie (Licht) und Wärmeenergie umgewandelt. Der Energiestrom, der sich dabei von der Spannungsquelle (in einer Sekunde) zur Glühlampe überträgt, wird als elektrische Leistung P in Watt (W) angegeben. Um die elektrische Leistung der Lampen aus V1 zu bestimmen, musst du die angelegte Spannung mit der gemessenen Stromstärke multiplizieren: Leistung der oberen Lampe (Abb. 72.2) P = U · I = 6 · 0,05W = 0,3W. Berechne die elektrische Leistung der unteren Lampe von Abb. 72.2 in deinem Physikheft. Gekurbelte Leistung (Abb. 72.4 bis Abb. 72.6) Wandle die elektrische Energie eines Kurbelgenerators in Wärmeenergie, Bewegungsenergie und Lichtenergie um. „Kurbelwärme“: Wickle einen 20 cm langen Konstantandraht (∅ 0,2 mm) um zB einen Holzspieß. Entferne den Spieß und schließe deinen „Heizdraht“ an den Kurbelgenerator an. Mit einem Infrarot-Thermometer oder einer Wärmebildkamera kannst du die Erwärmung beim Kurbeln feststellen. „Kurbelwind“: Betreibe zB Ventilatoren von alten Computern. „Kurbellicht“: Betreibe verschiedene 6-V-Lampen (Glüh- und LED-Lampen). Welche Geräte wandeln besonders viel „Kurbelenergie“ um? Vergleiche deine Schätzung mit den Wattangaben auf den Geräten. 72.1 Diese LED-Lampe hat eine Leistung von etwa 8 Watt. 72.2 Verschieden helle Lampen (Messung der Stromstärke in A) V1 A1 Infobox: Das Formelzeichen P ist von engl. power abgeleitet. Die Maßeinheit der Leistung ist nach dem englischen Erfinder James Watt (1736–1819) benannt. A2 Die Leistung P gibt an, wie viel Energie pro Sekunde umgewandelt wird. Sie wird in Watt (W) angegeben. Elektrische Leistung = Spannung mal Stromstärke (P = U · I). M V2 72.3 Leistungsangabe eines Wasserkochers Wasserkocher 220–240 V 2 000–2 400 W A3 72.5 Gekurbelte Leistung – „Kurbelwind“ 72.6 Gekurbelte Leistung – „Kurbellicht“ 72.4 Gekurbelte Leistung – „Kurbelwärme“ Kurbelgenerator Heizdraht Arbeitsheftseiten 40–41 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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