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Elektrischer Strom – elektrische Energie

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Messung und Kosten
elektrischer Energie
1. a) Die im Haushalt umgesetzte Energie wird mit einem Zähler gemessen. Dieser Zähler wird oft
als „Stromzähler” bezeichnet. Warum ist diese Bezeichnung falsch?
LANDIS GYR 153 544
Zählwerk
0 1 6 8 5,4
Energieeinheit
kWh
Wechselstromzähler
212
349
Zählerscheibe
Spannung
Anzahl der Umdrehungen
pro Energieeinheit
Maximale Stromstärke
CL 146 J
Nr.
230 V
600 U/kWh
10(40)A
Schltg. 1000
9 053 062
1990
50 Hz
Techn. Werke der Stadt Stuttgart A.G.
Nr.
153 544
Hergestellt in Berlin-W.
Ernst Klett Verlag, Physik Arbeitsblätter , #068702 ,
Abb. SE10068702_G368_01
b)Sieh dir diesen Zähler zu Hause genau an und trage
alle Angaben, die für die Messung mit
diesem Gerät wichtig sein könnten, in eine Tabelle ein!
2. Führe mithilfe des Zählers folgende Messung durch: Schalte ein Gerät mit hohem Energieumsatz ein (z. B. den Computer mit Monitor). Achte darauf, dass tatsächlich nur dieses Gerät
in Betrieb ist. Bestimme die Zeit t für eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Zählerscheibe (z. B. 3 Umdrehungen). Berechne die Leistung des Gerätes (Hinweis: Du benötigst
dazu die Angabe "Anzahl U/kWh" auf dem Zähler).
3. Die Kosten für die Energie, die wir über das Stromnetz beziehen, setzen sich aus mehreren Anteilen zusammen: Das sind zum einen der Grundpreis und der vom Energiebezug abhängige
Verbrauchspreis. Für beide Anteile werden noch Steuern berechnet. Für die folgenden Aufgaben soll ein Verbraucherpreis von 20 Cent pro kWh (einschließlich gesetzlicher Abgaben, Ökosteuer und Mehrwertsteuer) gelten.
Wie viel kostet der Betrieb einer 75-W-Glühlampe bei einer Betriebsdauer von 5 Stunden?
Welche Kosten ergibt das im Jahr, wenn die Lampe im Durchschnitt täglich 5 Stunden eingeschaltet ist?
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Modellvorstellungen zum
elektrischen Stromkreis
Da man elektrischen Strom und elektrische Spannung nicht sehen kann, behilft man sich mit Modellvorstellungen. So wird z. B. der elektrische Stromkreis oft mit dem Modell eines Wasserkreislaufs
verglichen.
1. Vergleiche den elektrischen Stromkreis mit dem Wasserkreislauf:
Bauteile
Bauteile
1
1
2
2
3
3
4
4
In einem Stromkreis fließen
, in einem Wasserkreislauf fließen
.
2. Ein elektrischer Leiter besteht aus Atomen und freien Elektronen. Beschrifte die Abbildung:
3. In der Batterie einer Taschenlampe herrscht am Minuspol Elekronenüberschuss und am Pluspol
Elektronenmangel. Vervollständige den Lückentext zur Funktionsweise der Modellvorstellung
des dargestellten Stromkreises.
In Batterien herrscht am Minuspol
. Die Elektronen fließen so lange vom
bis
146
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und am Pluspol herrscht
zum
,
Zwei verschiedene Arten von
elektrischen Gegenständen
Die Abbildung zeigt verschiedene elektrische Gegenstände. Sie sind in zwei Gruppen unterteilt.
1. Schreibe die Namen der Gegenstände in der linken und in der rechten Gruppe von oben nach
unten auf.
Linke Gruppe: F
Messingstreifen
Gewinde
Fußkontakt
Kontaktschrauben
Metallkappe
Bodenfläche
Klipsanschlüsse
Pole
Kontaktschraube
Gehäuse
Fahrradrückleuchte
Rechte Gruppe:
Kontaktschrauben
Buchsen
Gehäuse
Steckerstifte
Kontaktschraube
Steckerstifte
2. Gegenstände aus der linken Gruppe gehören zu
den elektrischen Quellen. Gegenstände aus der
rechten nennt man elektrische Geräte, manchmal auch elektrische Verbraucher. Überlege, was
den Gegenständen in jeder Gruppe gemeinsam
ist und begründe die Namen.
Linke Gruppe: Elektrische Quellen
Buchsen
Rechte Gruppe: Elektrische Geräte
Buchsen
Steckerstifte
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