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Physik: Elektrizität und Energie
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Physik: Elektrizität und Energie
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JohannesK
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Resource summary
Physik: Elektrizität und Energie
Elektronische Schaltung
Digital-Ausgabegeräte
Annotations:
Ein Gerät, dass einen Output mit Hilfer einer Gleichstromschaltung ausgibt.
Verstärker
Segmentanzeige
Wecker
Elektrizität -> Bewegung/Geräusch
Magnet
Elektrizität -> Bewegung
LED
Elektrizität -> Licht
Glühbirne
Elektrizität -> Licht/Hitze
Analog-Ausgabegeräte
Annotations:
Ein Gerät, dass einen Output mit Hilfer einer Wechselstromschaltung ausgibt.
Lautsprecher
Elektrizität -> Klang
Motor
Elektrizität -> Bewegung/Geräusch
Eingabegeräte
Annotations:
Ein Gerät, welches einen Input annimmt und in ein elektrisches Signal verwandelt.
Solarzelle
Licht -> Elektrizität
Mikrofon
Klang -> Elektrizität
Thermoelement
Hitze -> Elektrizität
Das Atommodell, Ladungsträger und Elektrostatik
Das Atommodell besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen
Annotations:
Protonen, Neutronen und Elektronen sind Atome. Atome entgegengesetzter Ladung ziehen sich an, Atome mit gleicher Ladung stossen sich ab.
Protonen sind positiv geladen
Neutronen sind Neutral geladen
Elektronen sind negativ geladen
Wenn Objekte aneinander reiben, nennt sich das Elektrostatik
So funktioniert ein Van der Graaf Generator
Zum Beispiel, ein Fotokopierer
Elektrische Spannung und elektrische Felder
Desto höher die elektrische Spannung, desto höher die Anzahl von Electronen
Ohmsches Gesetz
Das Ohmsche Gesety führt den Widerstand ein
Der Widerstand wird in Ohm gemessen (Ω)
Die Formel für den Widerstand ist V=IR
Je höher der Widerstand, desto geringer die Spannung
Elektrischer Strom
Elektronen bewegen die positive Seite der Schaltung. So funktioniert eine Gleichstromschaltung.
Die Formel für den Strom (I) ist Q=IT
Elektronen können sich frei in einem Leiter bewegen
Die Rate des Richtungswechsels entspricht der Frequenz
Annotations:
Die Netzfrequenz in Europa ist 50 Hz.
In einer Wechselstromspannung bewegen sich die Elektronen nicht in die selbe Richtung.Sie bewegen sich ständig vorwärts und rückwärts.
Der Fluss der Eketronen wird als Strom bezeichnet.
Die Grösse des Stroms ist der Betrag der Ladung die durch ihn fliesst.
Energieerhaltungssatz
Potentielle Energie im Gravitationsfeld
Wenn nach Höhe und nicht nach Distanz gemessen.
E=Fh
Wenn kinetische Energy beteiligt ist
E=1/2m(vxv)
Welche Energie wurde bei einer vertikalen Bewegung verbraucht.
E=mgh
E=Fd
E=Energie
F=Kraft
d=Distanz
Welche Energie ist verloren gegangen.
Ep=Ek
mgh=1/2m(vxv)
Wirkungsgrad
Nicht Alles ist 100% effizient.
Es gibt die Möglichkeit die Effizienz einer Variable zu messen.
Elektrische Schaltungen
Die Stromstärke ist innerhalb des Kreislaufes immer die selbe die selbe
Reihenschaltung
Der Gesamtwiderstand ist die Summe aller Widerstände
Die Spannung wird auf alle Bestandteile aufgeteilt, abhängig davon wieviel jeder braucht
Die Gesamtspannung ergibt sich daraus, wenn alle Teilspannungen miteinander addiert werden
Parallelschaltung
Der Strom der in einen Weg fliesst, ist der selbe wenn er ihn verlässt
Die Spannung ist in jedem Bestandteil die selbe
Elektrische Leistung und Energie
Der Zusammenhang zwischen elektrischer Leistung und Strom
P=IV
Hilfreich um herauszufinden welche Sicherung benötigt wird
Die flasche Sicherung führt zu überhitzen und kann ein Feuer entfachen
P=IV+V=IR
P=(IxI)R
P=(VxV)/R
Der Zusammenhang zwischen elektrischer Leistung und Energie
E=Pt
Für Elektrizität bezahlen
Gemessen in Einheiten
1 Einheit = 1kW
Ergibt sich aus E=Pt
Kraftwerke erzeugen Strom in vier Schritten
Dampf bringt Turbinen in Bewegung
Diese sind an einen Generator gekoppelt der Elektrizität erzeugt
Diese wird an einen Transformator gesendet, der die Spannung deutlich erhöht
Durch die erhöhte Spannung wird die Stromstärke gesenkt, wodurch weniger Hitze entsteht
Bei den Endverbrauchern wird die Stromstärke wieder auf 230V gesenkt
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