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Hausaufgabenhilfe
Linwe:
Ich habe zwar keine schlechte (auch keine sonderlich gute) Note bei dem Thema gemacht, doch kann ich nur wenig erklären, ich erkläre sowieso immer zu kompliziert.
Also wir haben so ein Blatt bekommen, auf welchen die Formeln mit Beispielen drauf standen.
Zum Beispiel Kraft ist, wenn man irgendetwas tut, Arbeit, wenn dann noch eine Strecke hinzukommt und Leistung wenn dann noch eine Zeit dazukommt (wenn ich alles noch recht in Erinnerung habe).
Aber inwiefern das mit elektrischer Energie etwas bringt, keine Ahnung
Lócendil:
Nabend, als Physikstudierender kann ich hoffentlich etwas Klarheit schaffen :D
Kraft ist erstmal durch das 2. Newtonsche Axiom mit F=m*a definiert. Im Fall von Elektrostatik/-dynamik spricht man aber meistens über die Coulombkraft zwischen zwei Ladungen (dh mit welcher Kraft sich zwei Ladungen anziehen oder abstoßen). Denk dir am besten dass die Ladung so etwas ist wie eine Menge oder Masse. Das Coulombgesetz sieht dem Gravitationsgesetz witzigerweise nähmlich erstaunlich ähnlich.
Daraus ergibt sich auch sehr einfach das elektr. Feld einer Ladung, indem man den Ausdruck nach einer Probeladung ableitet. Dh das einfach eines der Q's rausfliegt.
Die elektr. Spannung ist ganz allgemein eine Potentialdifferenz. Du kannst eine Spannung nur zwischen zwei oder mehr Punkten angeben. "Potential" ist eine Art der Energie, dh Spannung gibt quasi die Energie an, die du zur Bewegung einer Ladung zwischen zwei Punkten in einem E-Feld brauchst.
Stromstärke ist einfach soviel wie eine Ladungsmenge pro Zeit. Die Stärke eines Ladungsstroms.
Leistung ist verrichtete Arbeit pro Zeit. Ihre Einheit ist Watt. Dagegen ist Wattstunde/sekunde eine umständliche Ausdrucksweise für Arbeit/Energie, also Joule. Am besten sollte man diese Einheit im Physikunterricht vergessen, das ist so missverständlich wie Stundenkilometer zu sagen.
Ich hoffe dass hat dich nicht noch mehr verwirrt. Am besten sagt du konkret womit ihr euch beschäftigt, also irgendwelche Ladungen in nem Kondensator oder Schaltungen usw. (Gymnasium?)
Wisser:
Und sowas postest du nachts um 2? Serious? [uglybunti]
Der Leviathan:
Also, dann versuch ichs auch mal:
Je nach Schule kann es sein, dass manche Formeln, wie bei meiner, verstoßen werden. Da sie alle aber für das Verständnis notwendig sind, werde ich sie alle aufschreiben.
Kommen wir zu nächst zum Begriff Stromstärke.
Die Stromstärke gibt uns an, wie Locendil schon sagte, wie viele Ladung (also wie viel Strom) in einer gewissen Zeit fließt. Zum Vorstellen:
Das ist als würdest du angeben, wie viel Wasser fließt bei einem Fluss in einer Stunde.
Der Buchstabe für die Stromstärke ist I. Die Einheit wird als Ampere ausgesprochen und mit einem A abgekürzt.
Kommen wir zum nächsten Begriff: Spannung.
Die Spannung kannst du dir als den Antrieb des Stromes vorstellen. Oder eben die Bewegungsenergie die ein Strom hat. Beim Flussbeispiel bedeutet das, wie stark ist die Strömung vom Wasser. Das Formelzeichen der Spannung ist U.
Die Leistung gibt uns an, wie viel Energie, oder Arbeit, wurde in einer gewissen Zeitspanne vollrichtet. Deren Einheit wird als Watt gesprochen und ist mit W gekürzt. Deren Zeichen ist P (wie Power). Allgemein wird sie aus:
P=E/t
Gerechnet.
Jetzt ist als erstes Mal natürlich die berechtige Frage, wie kommt man dann auf
P=U*I
?
Darauf kommt man wie folgt:
Am Anfang haben wir gesagt, dass die Stromstärke die Ladung, also Strom, pro Zeit ist. Das ganze können wir mathematisch auch darstellen.
I=Q/t
Q bezeichnet hierbei den Strom bzw. die Ladungen.
Des Weiteren haben wir gesagt, dass die Spannung der Antrieb des Stromes, oder eben die Energie des Stromes bzw. einer Ladung ist. Auch hier können wir das ganze mathematisch darstellen:
U=E/Q
Nun gut, dann setzen wir mal diese beiden Darstellungen in obige Formel ein
P=U*I
P=(E/Q)*(Q/t)
P=EQ/Qt
P=E/t
Was geschah gerade eben? Wir haben die Formeln für U und I in die Formel P=U*I eingesetzt und dann die Brüche ganz normal multipliziert. Anschließend konnten wir Q raus kürzen, da es im Zähler und Nenner vorhanden war. Damit blieben nur E im Zähler und t im Nenner übrig.
Daraus ergibt sich also, die Leistung errechnet sich auch durch Spannung mal Stromstärke.
Kommen wir nun zur Kilowattstunde:
Direkt eine Größe hat die Kilowattstunde nicht (sie stellt aber mathematisch, durch ein bisschen werkeln, die Energie da). Du kannst du dir einfach vorstellen als Leistung die eine gewisse Zeit läuft.
--- Zitat von: Linwe am 27. Mai 2015, 22:40 ---Zum Beispiel Kraft ist, wenn man irgendetwas tut, Arbeit, wenn dann noch eine Strecke hinzukommt und Leistung wenn dann noch eine Zeit dazukommt (wenn ich alles noch recht in Erinnerung habe).
--- Ende Zitat ---
Um kurz zu präzisieren:
Die Arbeit ist, wenn die genannte Kraft auf einer Strecke wirkt und die Leistung, in welcher Zeit der ganze Vorgang abläuft.
Thartom:
--- Zitat von: Lócendil am 28. Mai 2015, 02:17 ---Nabend, als Physikstudierender kann ich hoffentlich etwas Klarheit schaffen :D
Kraft ist erstmal durch das 2. Newtonsche Axiom mit F=m*a definiert. Im Fall von Elektrostatik/-dynamik spricht man aber meistens über die Coulombkraft zwischen zwei Ladungen (dh mit welcher Kraft sich zwei Ladungen anziehen oder abstoßen). Denk dir am besten dass die Ladung so etwas ist wie eine Menge oder Masse.
Wenn Ladung eine Masse ist, gibt es dann eigentlich wie bei der Chemie unterschiedliche Ladungsarten? Eben so, wie ein Kilo Apfel etwas anderes als ein Kilo Birnen ist, auch wenn sie für den Träger gleich schwer sind.
Das Coulombgesetz sieht dem Gravitationsgesetz witzigerweise nähmlich erstaunlich ähnlich.
Daraus ergibt sich auch sehr einfach das elektr. Feld einer Ladung, indem man den Ausdruck nach einer Probeladung ableitet. Dh das einfach eines der Q's rausfliegt.
Diesen Teil über elektrische Felder verstehe ich gar nicht. Für welche Größen stehen F, Q1, Q2 und r? Und ist es nur Zufall, dass der Teiler der oberen Gleichung bis auf das epsilon wie die Kugeloberflächenformel aussieht?
Die elektr. Spannung ist ganz allgemein eine Potentialdifferenz. Du kannst eine Spannung nur zwischen zwei oder mehr Punkten angeben. "Potential" ist eine Art der Energie, dh Spannung gibt quasi die Energie an, die du zur Bewegung einer Ladung zwischen zwei Punkten in einem E-Feld brauchst.
Also Kinetische Energie, die aber nur auf Ladung wirkt?
Stromstärke ist einfach soviel wie eine Ladungsmenge pro Zeit. Die Stärke eines Ladungsstroms.
=Wie viel Ladung wird in X Zeit erschaffen?
Leistung ist verrichtete Arbeit pro Zeit. Ihre Einheit ist Watt. Dagegen ist Wattstunde/sekunde eine umständliche Ausdrucksweise für Arbeit/Energie, also Joule. Am besten sollte man diese Einheit im Physikunterricht vergessen, das ist so missverständlich wie Stundenkilometer zu sagen.
Also im Fluss-Beispiel, wie viel Wasser nach X Sekunden unten ankommt?
Ich hoffe dass hat dich nicht noch mehr verwirrt. Am besten sagt du konkret womit ihr euch beschäftigt, also irgendwelche Ladungen in nem Kondensator oder Schaltungen usw. (Gymnasium?)
Gym, 9. Klasse, wir haben erstmal die Buchstaben und Gleichungen kennengelernt, d.h. noch keine Ahnung, was sie genau bezeichnen. Falls dir das was über unseren Wissenstand sagt: Unser letzter Versuch war, wie funktioniert ein Transformator :P
--- Ende Zitat ---
--- Zitat von: Der Leviathan am 28. Mai 2015, 11:34 ---Also, dann versuch ichs auch mal:
Je nach Schule kann es sein, dass manche Formeln, wie bei meiner, verstoßen werden. Da sie alle aber für das Verständnis notwendig sind, werde ich sie alle aufschreiben.
Kommen wir zu nächst zum Begriff Stromstärke.
Die Stromstärke gibt uns an, wie Locendil schon sagte, wie viele Ladung (also wie viel Strom) in einer gewissen Zeit fließt. Zum Vorstellen:
Das ist als würdest du angeben, wie viel Wasser fließt bei einem Fluss in einer Stunde.
Der Buchstabe für die Stromstärke ist I. Die Einheit wird als Ampere ausgesprochen und mit einem A abgekürzt.
Kommen wir zum nächsten Begriff: Spannung.
Die Spannung kannst du dir als den Antrieb des Stromes vorstellen. Oder eben die Bewegungsenergie die ein Strom hat. Beim Flussbeispiel bedeutet das, wie stark ist die Strömung vom Wasser. Das Formelzeichen der Spannung ist U.
Die Leistung gibt uns an, wie viel Energie, oder Arbeit, wurde in einer gewissen Zeitspanne vollrichtet. Deren Einheit wird als Watt gesprochen und ist mit W gekürzt. Deren Zeichen ist P (wie Power). Allgemein wird sie aus:
P=E/t
Gerechnet.
Also ist E die Energie, die reingesteckt wird, und P das Ergebnis, wie viel Wasser in X Sekunden transportiert wurde?
Jetzt ist als erstes Mal natürlich die berechtige Frage, wie kommt man dann auf
P=U*I
?
Darauf kommt man wie folgt:
Am Anfang haben wir gesagt, dass die Stromstärke die Ladung, also Strom, pro Zeit ist. Das ganze können wir mathematisch auch darstellen.
I=Q/t
Q bezeichnet hierbei den Strom bzw. die Ladungen.
Ist nicht die Stromstärke selbst die "Masse"? Oder gibt sie an, wie viel Wasser in X Zeit am oberen Ende des Flusses generiert wird?
Des Weiteren haben wir gesagt, dass die Spannung der Antrieb des Stromes, oder eben die Energie des Stromes bzw. einer Ladung ist. Auch hier können wir das ganze mathematisch darstellen:
U=E/Q
Also die Energie, die aufgewandt wird, geteilt durch die Menge des Wassers, die bewegt werden soll?
Nun gut, dann setzen wir mal diese beiden Darstellungen in obige Formel ein
P=U*I
P=(E/Q)*(Q/t)
P=EQ/Qt
P=E/t
Was geschah gerade eben? Wir haben die Formeln für U und I in die Formel P=U*I eingesetzt und dann die Brüche ganz normal multipliziert. Anschließend konnten wir Q raus kürzen, da es im Zähler und Nenner vorhanden war. Damit blieben nur E im Zähler und t im Nenner übrig.
Daraus ergibt sich also, die Leistung errechnet sich auch durch Spannung mal Stromstärke.
Also spielt es bei der Leistung keine Rolle, wie viel Wasser bewegt wurde? Es geht nur um die hineingesteckte Energie und die Zeit, bis alles unten ist?
Kommen wir nun zur Kilowattstunde:
Direkt eine Größe hat die Kilowattstunde nicht (sie stellt aber mathematisch, durch ein bisschen werkeln, die Energie da). Du kannst du dir einfach vorstellen als Leistung die eine gewisse Zeit läuft.
Also ist Leistung eine theoretische Energie dar, und die KWH gibt an, wie viel Energie tatsächlich benutzt/verbraucht wurde?
--- Zitat von: Linwe am 27. Mai 2015, 22:40 ---Zum Beispiel Kraft ist, wenn man irgendetwas tut, Arbeit, wenn dann noch eine Strecke hinzukommt und Leistung wenn dann noch eine Zeit dazukommt (wenn ich alles noch recht in Erinnerung habe).
--- Ende Zitat ---
Um kurz zu präzisieren:
Die Arbeit ist, wenn die genannte Kraft auf einer Strecke wirkt und die Leistung, in welcher Zeit der ganze Vorgang abläuft.
Wenn eine Strecke erst bei Arbeit dazukommt, ist Kraft dann also auch das E in der Spannungsformel?
--- Ende Zitat ---
Danke schomal für die Erklärungen, ich hoffe nach ein paar weiteren Fragen und Antworten verstehe ich es dann. :)
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