Die Frage ist klar und die Welt der Physik ebenso. Wenn man sich mit Elektrosystemen auseinandersetzt begegnet man sofort den Begriffen elektrische Energie Leistung, Spannung und Stromstärke. Um diese Konzepte zu verstehen ´ ist es notwendig ` eine strukturierte Vorgehensweise zu wählen. Zunächst einmal nehmen wir die gegebene Kapazität der 🔋 eines Elektroautos als Beispiel. Sie beträgt 45 kWh. Um die weiteren Werte zu ermitteln – müssen wir einige grundlegende Formeln im Hinterkopf haben.
Die elektrische Energie – ebenfalls als E bezeichnet – lässt sich durch die Beziehung E = P * t darstellen. P steht für die Leistung. t beschreibt die Zeit. In vielen Fällen ist die Zeit ein entscheidendes Element. Doch hier ist sie unbekannt. Ein kleines Dilemma, nicht wahr? Aber wir können mit dem » was wir wissen « weitermachen.
Daher sollten wir, anschließend wir die Kapazität überdacht haben, zur Umrechnung übergehen. 45 kWh entsprechen ebendies 45․000 Wh. Mit diesem Wert in der Hinterhand gehen wir einen Schritt weiter. Die Leistung (P) ist eine weitere Größe die an Bedeutung gewinnt. Die Formel für die Leistung lautet um Verwirrung zu vermeiden – P = E / t. Aber auch hier haben wir ein Zeitproblem. Es bleibt uns nur die Überlegung, ebenso wie wir weiter verfahren können.
Versteht man den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke, wechselt das Bild erneut. Laut der Formel P = U * I hängt die Leistung von der Spannung (U) und der Stromstärke (I) ab. Hierbei ist die Spannung ähnelt unklar. Man könnte hier vermuten: Dass wir wichtige Informationen zur Berechnung missen. Trotzdem kann man kreativ denken.
Die bereits erwähnte Kapazität der Batterie ist der Schlüssel. Diese Energie kann auf verschiedene Weise entzogen werden. Die Berechnung ist das eine – die Analyse ist das andere. Stellen wir uns die Frage; was wir erreichen wollen. Wenn wir die Zeit durch die Kenntnis eines durchschnittlichen Verbrauchswertes herausfinden könnten, hätten wir gewonnen.
Laut Experten beträgt der durchschnittliche Energieverbrauch eines Elektroautos ~circa․ 15-20 kWh pro 100 km. Bei einem Intervall von 100 km würde die Kapazität der Batterie ´ vorausgesetzt sie vollständig aufgeladen ist ` eine Reichweite von etwa 225 bis 300 km bieten. Wenn wir weiterhin über die Spannung und den Strom wissen möchten könnten wir andere Werte wie die Strategie des Ladevorgangs betrachten.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die gegebenen und gesuchten Größen klar identifiziert werden müssen. Die relevanten Formeln der Elektrotechnik sind unerlässlich um exakte Berechnungen durchzuführen. Eine präzisere Erläuterung der elektrischen Größen könnte die Komplexität verringern und Licht ins Dunkel bringen. Und wie immer ist es wichtig ´ auf die Details zu achten ` um nicht den roten Faden der Theorie zu verlieren. Lasst uns daran denken: die Welt der Physik ist nicht nur eine Sammlung von Formeln allerdings ein lebendiges System das es zu entschlüsseln gilt.
Physik Aufgabe Elektrische Energie, Leistung, Spannung und Stromstärke
Wie berechnet man elektrische Energie, Leistung, Spannung und Stromstärke in einem Elektrosystem effektiv?