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Das Buch zu dieser Webseite

Elektronik-Fibel

Die Elektronik-Fibel, das Elektronik-Buch

Käufer der Elektronik-Fibel Kundenmeinung:
Die Elektronik-Fibel ist einfach nur genial. Einfach und verständlich, nach so einem Buch habe ich schon lange gesucht. Es ist einfach alles drin was man so als Azubi braucht. Danke für dieses schöne Werk.

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Energie E

Energie ist eine physikalische Zustandsgröße. Üblicherweise wird für die Energie das Formelzeichen E verwendet. Die Energie E eines Systems lässt sich selbst nicht messen. Sie wird berechnet.

Maßeinheit

Die Maßeinheit für Energie ist gesetzlich auf Joule (J) festgelegt. Da Arbeit und Energie als gleichwertig gelten ist Joule (J) auch für die Arbeit die Maßeinheit. Häufig wird für die elektrische Arbeit die Maßeinheit Wattsekunde (Ws) verwendet.
Formel

In der Energietechnik ist Wattsekunde (Ws) zu klein. Daher wird die Einheit Kilowattstunde (kWh) angewendet.
Formel

Für die mechanische Arbeit wird Newtonmeter (Nm) verwendet. Sie setzt sich aus den Einheiten Newton (N) für die Kraft und die Einheit Meter (m) für die Länge zusammen.
Formel

Für Wärmeenergie wird normalerweise auch Joule (J) angegeben. Hin und wieder werden die Maßeinheiten Kalorie (cal) oder Kilokalorie (kcal) für die Wärmeenergie angegeben.

Energie J / Ws / Nm kWh kcal
1 J = 1 Ws = 1 Nm 1 0,278 * 10-6 0,239 * 10-3
1 kWh 3,6 * 106 1 860
1 kcal 4186 1,16 * 10-3 1

Energieformen

Mechanische Energie
Thermische und innere Energie
Elektrische und magnetische Energie
Bindungsenergie

Energieumwandlung

Die einzelnen Energieformen können ineinander umgewandelt werden, ohne dass sich die Energiemenge ändert. Man muss dann aber bei der Umwandlung von einem Wirkungsgrad von 100% ausgehen.
Energie kann nicht erzeugt, sondern nur umgewandelt werden.

Beispiele

Motor

Beim Motor wird elektrische oder chemische Energie in Bewegungsenergie umgesetzt. Entweder als Elektromotor oder Verbrennungsmotor mit Kraftstoff. Häufig entsteht bei dieser Energieumwandlung auch Wärmeenergie. Entweder durch Reibung und/oder durch die Verbrennung.

Energieumwandlung Leistung Wirkungsgrad
Wechselstrommotor 500 W 0,7
Drehstrommotor 1 kW 0,8
Drehstrommotor 50 kW 0,9
Drehstrommotor 1000 kW 0,95
Blei-Akkumulator - 0,75
Transformator 1 kVA 0,9
Transformator 50.000 kVA 0,995
Glühlampe 40 W 0,015
Rundfunkgerät - 0,05

Wirkungsgrad

Energieumwandlung
Die Energieumwandlung hat in der Praxis häufig große Nachteile. Im Prinzip ist es nicht möglich eine Energieform in eine andere Energieform verlustfrei zu wandeln. Bei der Umwandlung von Energieformen, entsteht immer ein Energieverlust Wv. Es handelt sich dabei um eine Energieform die nicht gewünscht ist (z. B. Wärme).
Deshalb ist der Wirkungsgrad immer kleiner als 1. Besonders bei hohen Leistungen ist man bestrebt den Wirkungsgrad möglichst nahe an 1 zu halten.

Formel WirkunsgradFormel Wirkunsgrad
Formel WirkungsgradFormel Wirkunsgrad
Formeln

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