Die elektrische Arbeit in einem stromdurchflossenen LeiterMan darf sich ein gerades Leiterstück wie einen Plattenkondensator mit winzigen Plattenflächen vorstellen. Da an einen Leitungsdraht eine elektrische Spannung angelegt wird und im Leiter elektrische Ladungen fließen - also "verschoben" werden - verrichtet die Spannungsquelle eine elektrische Arbeit an den Ladungsträgern. Diese Arbeit ist z.B. erforderlich, um den Leitungswiderstand zu überwinden. Da man in einem
stromführenden Leiter nicht alle Ladungsträger einzeln "abzählen" kann, formt man für Arbeitsberechnungen in Stromkreisen die anhand des Plattenkondensators gewonnene Gleichung um. Show
Q=I⋅t Für die elektrische Arbeit gilt dann: W=Q⋅U=I⋅t⋅U=P⋅t Die elektrische Arbeit ist das Produkt aus elektrischer Leistung und Zeit. Diese Gleichung gilt unter der Voraussetzung, dass die im Stromkreis umgesetzte Leistung konstant ist. Hinweis für Berechnungen der elektrischen ArbeitAuf elektrischen Bauteilen sind im Regelfall entweder die Leistung oder Spannung und Stromstärke angegeben. So ist beispielsweise jede Glühlampe mit einer Leistungsangabe versehen. Möchte man die elektrische Arbeit einer Glühlampe berechnen, dann muss man diese Leistungsangabe nur noch mit ihrer Betriebsdauer multiplizieren. Eine 100 W-Lampe, die 12 Stunden in Betrieb war, hat demzufolge eine elektrische Arbeit von W=P⋅t=100W⋅12h=1200W⋅ h=1,2kW⋅h verrichtet. In einem Fitness-Center kann man mit speziellen Geräten die Armmuskulatur kräftigen. Dabei werden Federn gedehnt oder Massestücke angehoben. Bei Federn wird Federspannarbeit verrichtet, bei Massestücken Hubarbeit. Dabei ändert sich deren Energie. Allgemein gilt: Die von einem Körper oder an einem Körper verrichtete Arbeit ist gleich der Änderung seiner Energie. W=ΔE Für die oben genannten speziellen Fälle lassen sich die Zusammenhänge auch folgendermaßen formulieren:
Dabei wird vorausgesetzt, dass keine Energie in andere Energieformen umgewandelt wird. Bei allen Geräten, Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen tritt jedoch Reibung auf. Reibungskräfte wirken stets so, dass sie die Bewegung hemmen. Dabei wird Reibungsarbeit verrichtet. Es entsteht thermische Energie, die in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Berücksichtigt man das, so kann man allgemeiner formulieren: Die an einem Körper oder von einem Körper verrichtete Arbeit ist gleich der dem Körper oder der Umgebung zugeführten Energie. Wie groß der Anteil der Energie ist, die der Umgebung in Form von Wärme zugeführt wird, hängt vom jeweiligen Sachverhalt ab. Weitere Gemeinsamkeiten und UnterschiedeArbeit und Energie haben die gleichen Einheiten. Sie werden in Newtonmeter (Kurzzeichen: Nm) oder in Joule (Kurzzeichen: J) gemessen. Es gilt: 1 J = 1 Nm Manchmal nutzt man auch zur Unterscheidung der beiden Größen die Einheit Joule nur für die Energie und die Einheit Nm nur für die Arbeit. Der wichtigste Unterschied zwischen den beiden Größen besteht in ihrem Charakter. Die Arbeit kennzeichnet immer einen Vorgang oder Prozess. Sie ist eine Prozessgröße.
Physik 5. Klasse ‐ Abitur Die Leistung ist allgemein die Ableitung der bei einem Prozess umgesetzten
Energie E nach der Zeit, \(P = \dfrac{\text d
E} {\text d t} = \dot E\). Da diese Energie der beim Prozess geleisteten Arbeit W entspricht, kann man auch sagen: „Leistung ist Arbeit pro Zeit“ bzw. \(P = \dfrac{\text d W} {\text d t} = \dot W\). Die SI-Einheit der Leistung ist das
Watt (W). Wenn die Arbeit zeitlich konstant ist, ist P einfach der Quotient aus der verrichteten W und der dazu benötigten Zeitspanne \(\Delta t\), \(P = \dfrac{W}{\Delta t}\), sonst ist dieser Quotient die Durchschnittsleistung im Zeitintervall. Mit der Kraft \(\vec F\) und der Geschwindigkeit \(\vec v\) hängt die mechanische Leistung bei einer Schwerpunktbewegung über die Gleichung \(P = \vec F \cdot \vec v\) zusammen. Bei Rotationsbewegungen gilt entsprechend mit dem Drehmoment \(\vec M\) und der Winkelgeschwindigkeit \(\vec \omega\): \(P = \vec M \cdot \vec \omega\). Hat es mit einer elektrischen Kraft zu tun, ist die elektrischer Leistung das Produkt aus Spannung und Stromstärke. Was ist der Zusammenhang zwischen Arbeit Leistung und Zeit?Die Leistung ist allgemein die Ableitung der bei einem Prozess umgesetzten Energie E nach der Zeit, P=dEdt=˙E. Da diese Energie der beim Prozess geleisteten Arbeit W entspricht, kann man auch sagen: „Leistung ist Arbeit pro Zeit“ bzw. P=dWdt=˙W. Die SI-Einheit der Leistung ist das Watt (W).
Was ist Leistung mal Zeit?Leistung mal Zeit ist übertragene Energie
und die Forml für die Geschwindigkeit = Strecke dividiert durch Zeit.
Wie berechnet man die Leistung aus Arbeit und Zeit?Die Leistung berechnen
Um die Leistung P zu berechnen muss man die Arbeit bzw. Energie* durch die Zeit t teilen, innerhalb der die Arbeit W verrichtet wurde, bzw. die Energie E aufgewendet wurde.
Wie stehen Leistung und Arbeit zueinander?Unter der Leistung wird der Quotient aus verrichteter Arbeit W und dazu benötigter Zeit t verstanden: P=Wt. Die Einheit der Leistung P ist das Watt: [P]=W.
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Arbeit gleich leistung mal zeit
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