Elektrische Arbeit

Die elektrische Arbeit sagt aus, wie viel elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt wird. Aus diesem Grund sind die Formeln für Energie und Arbeit auch gleich, da Arbeit aussagt, wie viel Energie umgewandelt wird, was schließlich auf dasselbe rauskommt. Diesen Vorgang kennt ihr aus eurem Alltag, wenn z.B. die elektrische Energie, die in euren Handyakkus gespeichert ist, in Energie umgewandelt wird, welche euer Handy am Laufen hält. 

Formelsymbol:  W

Einheit:               Joule (1J) oder Wattsekunde (1Ws)

Formeln und Einheiten

1. Formel

Wel = U · I · t

2. Formel

Wel = U · Q

  • Wel = elektrische Arbeit (in J)
  • U = Spannung (in V)
  • Q = Ladung (in C)

Beispiel

Eine Glühbirne leuchtet bei 230V und 4A für 30s. Wie viel elektrische Arbeit wird verrichtet?

 

Geg.:  U=230V;  I=4A;  t=30s

 

Ges.:  W

 

Lsg.:  Setzt alles in die Formel für die Elektrische Arbeit ein:

Wel = 230V · 4A · 30s = 27600J = 27600Ws

A:  Also wird eine elektrische Arbeit von 27600J, oder auch 27600Ws, verrichtet. 


Unterschied Arbeit und Energie

Der Unterschied zwischen Energie und Arbeit ist, dass Arbeit den Vorgang beschreibt, wenn Energie in eine andere Energieform umgewandelt wird. Energie dagegen ist die Möglichkeit Arbeit zu verrichten, also z.B. ist in einer Batterie Energie gespeichert, aber solange diese nicht angeschlossen ist, wird keine Arbeit verrichtet, trotzdem ist Energie vorhanden. Sobald die Batterie angeschlossen ist, wird die Energie umgewandelt, also wird Arbeit verrichtet. Die Formeln für Energie und Arbeit sind deshalb auch gleich, da die gesamte Energie auch durch Arbeit in eine andere umgewandelt werden kann, deshalb kommt dasselbe raus und die Einheiten sind auch gleich.

Beispiele von el. Arbeit

  • Glühbirne: elektrische Energie wird zu Photonenenergie (Licht) und innere Energie (Wärme)
  • Zug: elektrische Energie wird zu kinetischer Energie (Bewegung) umgewandelt
  • Ofen: elektrische Energie wird zu innerer Energie (Wärme) umgewandelt.
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