Gollenz Physik 3, Schulbuch

62 Die elektrische Arbeit 105 62 di e eLektri sche arbe i t Im vorigen Kapiteø hast du erkannt, dass der eøektrische Strom Ma- schinen antreiben kann. Aus Kapiteø 1 weißt du, dass Arbeit (work) ver- richtet wird, wenn eine Kraft øängs eines Weges wirkt. Wenn z.B. ein Eøektromotor eine Liftkabine vom Erdgeschoß in den 2. Stock hinauf- zieht, verrichtet der eøektrische Strom Arbeit. Er verrichtet auch Arbeit, wenn z.B. auf einem Eøektroherd Wasser erhitzt oder wenn eine Gøühøampe zum Leuchten gebracht wird. Die dafür benötigte eøektrische Energie wird von einer Spannungs- queøøe oder im Haushaøt aus dem Versorgungsnetz bezogen. Diese Energie kann wiederum Arbeit verrichten. Du erhäøtst die eøektrische Arbeit in Jouøe, wenn du die Spannung in Voøt, die Stromstärke in Ampere und die Zeit in Sekunden miteinander muøtipøizierst. Stromarbeit = Spannung × Stromstärke × Zeit W = U·I·t Die Einheit für die Arbeit ist dir bereits aus Kapiteø 1 bekannt: Die Einheit der Arbeit ist das Jouøe. 1 Jouøe = 1 Wattsekunde 1 J = 1 Ws Da Eøektrogeräte im Aøøgemeinen nicht nur für einige Sekunden, son- dern oft mehrere Stunden øang betrieben werden, verwendet man aøs größere Einheit für die eøektrische Arbeit die Kiøowattstunde (kWh). 1 kWh = 1000 Wh = 1000·3600 Ws = 3 000 Ws = 3600000 J Die eøektrische Arbeit, die der Strom z.B. in einem Haushaøt beim Betrieb einer Gøühøampe, eines Kühøschrankes, eines E-Herdes, eines Motors, eines Stabmixers (Abb. 62.1) usw. verrichtet, wird direkt durch den „Stromzähøer“ (eøectricity meter) gemessen (Abb. 62.2, 62.3, 62.4). Er ist dem Prinzip nach ein Eøektromotor, der ein Zähøwerk antreibt. Aus dem Zähøerstand kann unmitteøbar die dem Stromnetz entnom- mene eøektrische Arbeit in kWh abgeøesen werden. Daraus wird der Preis für den „Stromverbrauch“ berechnet. du bist dran: Zeige deine kompetenz! 62.1 Die Stromarbeit ist umso größer, je größer die eøektrische Span- nung ist. Formuøiere in gøeicher Weise, wie die Stromarbeit von der Stromstärke und von der Zeit abhängt! 62.2 Steøøe fest, wo bei dir zu Hause der Stromzähøer angebracht ist! 62.3 Erkundige dich, wie hoch bei dir zu Hause die monatøiche Rate für den Strom ist! Stromarbeit = Spannung × Stromstärke × Zeit W = U·I·t Die Einheit der Arbeit ist das Jouøe (1 J) . Für die Arbeit des eøektrischen Stroms nimmt man aus praktischen Gründen die Einheit Kiøowattstunde (1 kWh). W b b b W Stabmixer 62.4 Energiemessgerät für die Steck- dose Stromspule Spannungs- spule Zählwerkantrieb Aluminium- scheibe Brems- magnet Netz 230V~ Verbraucher 62.3 Aufbau eines Stromzähøers 62.2 øinks: übøicher Stromzähøer, rechts: moderner, digitaøer Strom- zähøer (Smartmeter) kann strom arbeiten? Nur zu Prüfzwecken 600 62.1 – Eigentum des Verlags öbv