73 Ohne Energie geht nichts Wie können wir uns den Energiestrom in einem Stromkreis vorstellen? In einem Stromkreis stellt die Spannungsquelle die elektrische Energie zur Verfügung. Diese wird durch den Elektronenstrom auf Elektrogeräte übertragen. Die Elektrogeräte wandeln die elektrische Energie in die gewünschten Energieformen um: Erinnere dich an den Vergleich des Elektronenstroms mit einer Fahrradkette ( Seite 45). Auch hier kannst du dir die Weitergabe des Energiestroms in einem Stromkreis ähnlich zu einer Fahrradkette vorstellen (Abb. 73.1). Beschreibe einer Person deiner Klasse mit dem Fahrradketten-Modell kräftige Spannungsquellen und Elektrogeräte mit hoher Leistung. Wie werden die Stromkosten für einen Haushalt ermittelt? Genauso, wie du Batterien in einem Geschäft kaufst, musst du für die elektrische Energie im Haushalt zahlen. Die zur Verfügung gestellte elektrische Energie wird mit einem „Stromzähler“ gemessen (Abb. 73.2). Er gibt die genutzte elektrische Energie in Kilowattstunden (kWh) an. Mit dieser Energie kannst du zB eine Herdplatte mit einer Leistung von 1 000W (= 1 Kilowatt) eine Stunde lang betreiben (Abb. 73.3). Wie viel Energie brauchst du zum Wasserkochen? (Abb. 73.4) Suche auf einem Wasserkocher die Angabe der Leistung. Rechne die angegebenen Watt in Kilowatt um (: 1 000). Stoppe die Sekunden, die der Wasserkocher braucht, um 1 Liter Wasser zu kochen. Rechne in Stunden (h) um (: 3 600). Multipliziere die Leistung (kW) mit der Dauer (h). Recherchiere, was derzeit 1 kWh bereitgestellte elektrische Energie kostet. Bestimme, wie viel Cent Stromkosten das Wasserkochen verursacht hat. 73.1 Das Fahrradketten-Modell eines Stromkreises Elektrogerät Spannungsquelle Elektronenstrom nicht elektrische Energie Spannungsquelle (Energiewandler) (Energiewandler) Elektrogerät elektrische Energie nicht elektrische Energie Batterie Generator Elektronenstrom Elektronenstrom Mixer Lampe Solarzelle Bügeleisen Infobox: Elektrogeräte verbrauchen den Elektronenstrom nicht! Sie wandeln elektrische Energie in andere Energieformen um. 73.2 „Stromzähler“ geben die genutzte elektrische Energie an. 73.3 1 kWh Energie kann eine Herdplatte mit 1 000W eine Stunde lang betreiben. A4 23 % 17 % 8 % 12 % 7 % 3 % 30 % Kühl- und Gefriergeräte Information, Kommunikation Warmwasser Beleuchtung Heizung Haushaltsgeräte Kochen, Trocknen 73.6 Durchschnittliche Nutzung elektrischer Energie im Haushalt V3 A5 Elektrische Energie = elektrische Leistung mal Zeit (E = P · t) Im Haushalt wird sie in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Stromkosten = Preis für 1 kWh mal Anzahl der genutzten kWh M 73.4 Wie viel Energie brauchst du zum Wasserkochen? 2 000 W = = 2 kW 3 min 20 s = = 200 s = = etwa 0,06 h 73.5 Mit 1 kWh kannst du diese 4-W-Lampe 250 h lang betreiben. Stromstärke Spannung Leistung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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