Der Wirkungsgrad
Umwandlung von potentieller in elektrische Energie
Grundlagen: Leistung, potentielle Energie und
elektrische Leistung
Die Leistung gibt an, wie viel Arbeit pro Zeit verrichtet wurde. Es glt P = W /
t.
Hebt man einen Körper an, so speichert er die geleistete Arbeit. Man nennt dies
potentielle Energie. Sie beträgt Wpot = m g h mit m: Masse, g:
Ortsfaktor 9,81 m/s2 und h: Höhe
Elektrizität erbringt eine Leistung in Abhängigkeit von ihrer Spannung und der
Stromstärke. Es gilt P = U I
Versuch Masse an Generator
Hänge eine Masse an das Drehrad eines Generators, an den eine Lampe
angeschlossen ist. Lasse die Masse herabgleiten und messe Strom und
Spannung, die der Generator abgibt. Messe außerdem die Zeit, die für
den Vorgang gebraucht wird und die Strecke, die die Masse
zurücklegt.
Berechne aus den Messwerten die Arbeit, die die Masse verrichtet hat
und die Leistung und Arbeit, die im Gererator erzeugt wurde.
Vergleiche beide Werte. Berechne den Wirkungsgrad, d.h. das Verhältnis
von erzeugter Energie (hier Wel) zur hineingesteckten
Energie (hier Wpot).
Zusatzaufgabe: Wiederhole die Messung mit unterschiedlichen Lampen. Was
geschieht, wenn die benötigte Leistung zu- oder abnimmt?
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