Physik: Elektrizität und Energie

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