Lernauftrag 12: Zusammenhang P und W
Hier findest du die 12 - Zusammenhang P und W mit Lösungen.
Die Kochplatte eines Elektroherdes ist ein Energieumwandlungssystem. Elektrische Energie wird genutzt, um Wärmeenergie zu erzeugen.
Aufgabe 1
Lies den folgenden Textabschnitt und ergründe, welche elektrischen Größen in die Lücken gehört.
Die Steuerung des Energieflusses geschieht mit Hilfe eines Schalters, der 7 Stellungen besitzt (7-Takt-Schalter).
Für alle Heizstufen wird die gleiche Netzspannung von \(U=230\ V\) benutzt.
- Bei der kleinsten Heizstufe ist der Strom am kleinsten.
- Bei der größten Heizstufe ist der Strom am größten.
Jede Schalterstufe liefert also eine andere Heizleistung, die durch die Zusammenschaltung der drei Heizwiderstände bestimmt wird.
Auf elektrischen Energiewandlern findet man in der Regel eine Leistungsangabe. Mit dieser Größe kennzeichnet man die Wirksamkeit der elektrischen Energieumwandlung.
Voraussetzung für elektrische Leistung ist, dass _________ und __________vorhanden sind.
Aufgabe 2
Finde und notiere die Gleichung zur Berechnung der elektrischen Leistung.
Aufgabe 3
Lies den folgenden Textabschnitt und ergründe, welche elektrischen Größen in die Lücken gehören.
Die elektrische Energie, die der Kochplatte zugeführt wird, muss bezahlt werden. Der Betrieb mit kleiner Heizleistung kostet weniger als der mit voller Heizleistung. Die Energiemenge, die den Verbrauchspreis ausmacht, steigt außerdem mit der Betriebsdauer.
Die zugeführte elektrische Energie ist deshalb abhängig von der ____________ und der ____________.
Aufgabe 4
Finde und notiere die Gleichung zur Berechnung der elektrischen Energie.
Aufgabe 5
Elektrische Energie wird zur Verfügung gestellt, damit sie Arbeit verrichten kann (z. B. Heizarbeit bei einem Elektroherd, mechanische Arbeit bei einer Bohrmaschine). Physikalisch sind Arbeit und Energie dasselbe. Die elektrische Arbeit wird mit dem Elektrizitätszähler (auch nur als Zähler bezeichnet) gemessen.
An einer Normalkochplatte können durch die 7- Takt- Schaltung folgende Heizleistungen erreicht werden:
1. \(P_1=135\ W\)
2. \(P_2=220\ W\)
3. \(P_3=330\ W\)
4. \(P_4=850\ W\)
5. \(P_5=1150\ W\)
6. \(P_6= 1500\ W\)
Die Kochplatte wird an einer Spannung von \(U=230\ V\) betrieben. Berechne die Heizstufen 1-6 die Stromaufnahme.
Aufgabe 6
Am selben Herd wird die Kochplatte für \(t=45\ min\) mit der Heizleistung 4 von \(P_4=850\ W\) verwendet. Berechne, welche Energie dafür benötigt wird.
Aufgabe 7
Die Kosten für die Nutzung elektrischer Energie werden durch die Verteilungsnetzbetreiber (VNB) in Rechnung gestellt. Vattenfall verlangt z.B. für private Kunden \(0,23\ \unicode{0x20AC}/kWh\).
Bedenke, dass du immer Tabellen- und Fachbuch nutzen kannst.
Du bist 14 Tage in den Urlaub gefahren und hast vergessen dein Flurlicht auszuschalten. Die Gesamtleistung der Flurbeleuchtung beträgt \(P=150\ W\). Berechne, welche Kosten dir dadurch entstehen.