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==Aufgaben zu Energieverlusten und Wirkungsgrad==
 
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'''1)''' "Ein Automotor hat einen Wirkungsgrad von ca. <math>1/3 \approx 33 \%</math>."
 
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:Was ist damit gemeint?
 
  
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==Praktikum: Messen der Leistung==
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====Material====
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'''2)''' In diesem Energieflussdiagramm ist der Weg der Energie bei einem Kohlekraftwerk dargestellt.
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[[Datei:Praktikum Leistung.jpg|thumb|right|300px]]
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:'''a)''' Wie geht die meiste Energie der Kohle "verloren"?
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* 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
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:'''b)''' Welchen Wirkungsgrad hat das Kohlekraftwerk ohne Energietransport zum Verbraucher und mit Transport zum Verbraucher?
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* 1 Flachbatterie 4,5V
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:'''c)''' Bei einem Kraftwerk mit "Kraft-Wärme-Kopplung" werden die umliegenden Gebäude durch die Wärme des Kraftwerks geheizt und mit warmem Wasser versorgt. Durch große Rohre wird diese "Fernwärme" bis in die Häuser geleitet. Kleinere Anlagen werden auch "Blockheizkraftwerk" genannt.
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* 2 Kabel mit 2 Klemmen
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:Erkläre was der Vorteil der "Kraft-Wärme-Kopplung" gegenüber einem normalen Kraftwerk ist. Warum macht es einen Unterschied, ob es Sommer oder Winter ist?
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* 2 Lämpchen mit Fassungen
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* 2 Multimeter mit je 2 Kabeln
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[[Datei:Energieflussbild Kohlekraftwerk.png|369px]]
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====Arbeitsauftrag====
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'''3)''' Werden viele Energieumlader zu einer Kette geschaltet, so berechnet sich der Gesamt-Wirkungsgrad, indem man alle einzelnen Wirkungsgrade multipliziert. ([[Energieverluste_und_der_Wirkungsgrad_von_Energiewandlern#Wirkungsgrad|'''Tabelle von Wirkungsgraden''']])
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*Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
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<br/>Fährt ein Mensch Fahrrad, der vorher ein Brot gegessen hat, so soll die Energie mit der Bewegung abgegeben werden:
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#Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
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#Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
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#Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
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#Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.
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====Schaltungen====
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:[[Datei:Praktikum_Leistungsmessung_Schaltpläne.png|600px]]
  
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[[Datei:Energieumladerkette_Vegetarier.png|514px]]
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:'''a)''' Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen.
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:<math> 35\% \cdot 30\% = 0{,}35 \cdot 0{,}3 = 0{,}105 =10{,}5 \%</math>
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Der Wirkungsgrad beträgt insgesamt ca. 10%. Das heißt ca. 10% der Energie aus dem Sonnenlicht ist in der Bewegung angekommen.
+
  
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'''a)''' Berechne den Gesamt-Wirkungsgrad von:
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              | Batterie | Lämpchen |
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#einer Glühlampe, die von einem Kohlekraftwerk betrieben wird.
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Spannung U    |          |          |
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#der Energieumladerkette der Dampfmaschine: Dampfmotor > Generator > Glühlampe.
+
              |          |          |
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Stromstärke I |          |          |
 +
              |          |          |
 +
Leistung P    |          |          |
 +
              |          |          |
  
−
'''b)''' Vergleiche den Wirkungsgrad von:
+
:'''b)''' Zwei Lämpchen parallel geschaltet.
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#einem Benzinauto mit einem Elektroauto, das den Akku mit einem Kohlekraftwerk lädt.
+
−
#einer Gasheizung mit einer Elektroheizung, die von einem Kohlekraftwerk angetrieben wird.
+
  
 +
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
 +
Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Leistung P    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
  
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==[[Aufgaben_zur_Energie_(Lösungen)|Lösungen]]==
+
:'''c)''' Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet.
  
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==Fußnoten==
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
−
<references />
+
Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
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Leistung P    |          |            |            |
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              |          |            |            |

Aktuelle Version vom 22. Juli 2026, 10:39 Uhr

Praktikum: Messen der Leistung

Material

Praktikum Leistung.jpg
  • 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
  • 1 Flachbatterie 4,5V
  • 2 Kabel mit 2 Klemmen
  • 2 Lämpchen mit Fassungen
  • 2 Multimeter mit je 2 Kabeln

Arbeitsauftrag

  • Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
  1. Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
  2. Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
  3. Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
  4. Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.

Schaltungen

Praktikum Leistungsmessung Schaltpläne.png
a) Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen. 
              | Batterie | Lämpchen |
Spannung U    |          |          |
              |          |          |
Stromstärke I |          |          |
              |          |          |
Leistung P    |          |          |
              |          |          |
b) Zwei Lämpchen parallel geschaltet. 
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
Spannung U    |          |            |            |
              |          |            |            |
Stromstärke I |          |            |            |
              |          |            |            |
Leistung P    |          |            |            |
              |          |            |            |
c) Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet. 
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
Spannung U    |          |            |            |
              |          |            |            |
Stromstärke I |          |            |            |
              |          |            |            |
Leistung P    |          |            |            |
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