Formel kinetische Energie
E(kin) = 1/2 m * v^2
Formel für elektrische Leitung
U=B⋅l⋅v
Transformatorformel
U1/U2 = N1/N2
Formel Stromübersetzung
I1/I2 = N1/N2
Formel magnetischer Fluss
Φ=B⋅A⋅cos(α)
Formel Faradaysches Induktionsgesetz
U(ind) = dΦ/dt
Formel elektrische Spannung
U = W/Q
Einheit elektrische Spannung
Nm/As
Formel Energiemenge
W = Q * U
Warum werden Stromstärke und Spannung im Alltag oft verwechselt?
Weil umgangssprachliche Begriffe stark von den physikalischen Definitionen abweichen, besonders bei der Spannung.
Was ist elektrischer Strom physikalisch gesehen?
Bewegte elektrische Ladung (meist Elektronen).
Was wird beim Tauchsiederversuch gemessen?
Spannung U, Stromstärke I und die Zeit t, die benötigt wird, um Wasser um eine feste Temperatur zu erwärmen.
Warum ist die zugeführte Energie im Tauchsiederversuch immer gleich?
Weil stets die gleiche Wassermenge um die gleiche Temperaturdifferenz erwärmt wird.
Wie verändert sich die Stromstärke bei steigender Spannung?
Je höher die Spannung, desto größer ist die Stromstärke.
Welcher Zusammenhang ergibt sich aus dem Quotienten U / I?
Er ist konstant (≈ 48,4 V/A) und entspricht dem elektrischen Widerstand.
Hängt die Erwärmungszeit nur von der Stromstärke ab?
Nein, sonst müsste das Zeitverhältnis dem Stromstärkenverhältnis entsprechen, was nicht der Fall ist.
Hängt die Erwärmungszeit nur von der transportierten Ladungsmenge Q ab?
Nein, denn trotz sehr unterschiedlicher Ladungsmengen ist die zugeführte Energie gleich.
Welche wichtige Erkenntnis folgt aus dem Tauchsiederversuch?
Nicht die Ladungsmenge allein, sondern die Energie pro Ladung (Spannung) ist entscheidend.
Woher stammt die Energie im elektrischen Stromkreis?
Aus der Stromquelle (z. B. Kraftwerk), wo Energie auf die Elektronen übertragen wird.
Welche Rolle spielen Elektronen im Stromkreis?
Sie sind die Träger der elektrischen Energie.
: Was geschieht mit der Energie der Elektronen im Stromkreis?
: Sie geben sie an Verbraucher wie Lampen, Motoren oder Heizgeräte ab.
Warum sollen Energieverluste in Leitungen klein sein?
Weil sie sonst unnötige und gefährliche Erwärmung verursachen.
Warum ist bei höherer Spannung weniger Ladung nötig?
Weil jedes Elektron mehr Energie transportiert.
Wie lautet die Definition der elektrischen Spannung?
Die elektrische Spannung gibt an, welche Energiemenge W pro Ladungseinheit Q umgesetzt wird.
Wie lautet die Formel für die elektrische Spannung?
U=Q/W
Formel für Ladung
Q = C * U
Genauere Formel für Kapazität
C = Epsilon0 * Epsilonr * (A/d)
Formel Schwingung
f = 1/T
Formel Kapazität
C = Q/U
Formel elektrische Feldenergie
W = 1/2 * U ^2* C
Formel Zentrifugalkraft
F(z) = (m(v)^2)/r
Formel Verlustleistung der Leitung
P = R * I^2 (Kombination aus Formel für elektrische Leistung und dem Ohmischen Widerstand)
Formel Energiekette
E(1) = E(2) + E(3)
Realitätscheck Energieumwandlung
Energieform Potentielle Energie Kinetische Energie Spannenergie
Formel
In der Realität finden allerdings keine Energieumwandlungen statt, ohne dass ein Teil der Energie in sogenannter Reibungsenergie (= thermische Energie) verloren geht. Für Berechnungen in der Schule ist die Reibungsenergie aber so gut wie immer zu vernachlässigen.
Formel potentielle Energie
E(pot) = m * g * h
Formel mechanische Arbeit
W = F * s
Formel Leistung
P = W/t
Formel Wirkungsgrad
η = (E(nutz)/E(zugeführt)) * 100
Formel Gesetz der Energieerhaltung
E(ges) = E(kin)+E(pot)+E(therm)+⋯=konstant
Formel Elektrische Energie
E = U * I * t
Formel elektrische Leistung
P = U * I
E(kin) = 1/2 mv^2
Formel Ohmisches Gesetz
U = R * I
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