Direkt zum Inhalt

Elektrische Energie | Aufgaben und Übungen

Klassenstufe:

Übungen zur elektrische Energie behandeln insbesondere die Verwendung im alltäglichen Leben. Um diese Aufgaben lösen zu können, sollte die Entstehung und die Herkunft elektrischer Energie vorher verstanden worden sein. 

Wichtige Begriffe, die im Zusammenhang mit dieser Energieform auftauchen, sind Leistung, Kilowattstunde, Spannung oder auch Stromstärke.

Wenn du dir noch nicht sicher bist, wie du Aufgaben zu diesem Thema lösen sollst, findest du hier alle nötigen Hilfestellungen. Anschließend kannst du dein neues Wissen anhand der Lernwege testen. Die Klassenarbeiten zeigen dir dann, ob du alles richtig verstanden hast. 

Elektrische Energie – Lernwege

Wie entsteht elektrische Energie?

Bevor du mit elektrischer Energie rechnest, solltest du zuerst verstanden haben, was es damit überhaupt auf sich hat. Umgangssprachlich wird sie auch als „Strom“ bezeichnet. 

Grundsätzlich entsteht elektrische Energie durch die Bewegung von Ladungsträgern in einem Leiter. Die Bewegung wird dabei durch das Anlegen einer Spannung erzeugt. Kontinuierlich wandern anschließend die Elektronen vom negativen zum positiven Pol. 

Dies ist jedoch nur möglich, wenn ein geschlossener Stromkreis vorliegt. Die Stromstärke gibt dann die Ladungsmenge an, welche durch eine Fläche in einer bestimmten Zeit geflossen ist.

Eine Unterbrechung des Stromkreises führt dazu, dass die Elektronenbewegung stoppt. Somit wird keine elektrische Energie mehr erzeugt.

Woher kommt elektrische Energie?

Wie schon zuvor gesagt, ist elektrische Energie im Alltag häufig anzufinden, wenn man darauf achtet. Ohne sie können elektrische Geräte, wie zum Beispiel Fernseher und Computer nicht benutzt werden. Doch woher stammt diese elektrische Energie überhaupt? 

Elektrische Energie ist eine Energieform, die wie alle anderen durch Energieumformung entsteht!

Im Allgemeinen werden Kraftwerke verwendet, wie zum Beispiel Windkraftwerke. Der Wind sorgt dafür, dass sich die großen Windräder drehen. Die dabei erzeugte Bewegungsenergie wird anschließend mit Hilfe eines Generators in elektrische Energie umgewandelt und gespeichert.
Ein weiterer Wandlungsprozess ist die Umwandlung von chemischer Energie oder Licht in elektrische Energie. In Batterien findet dafür beispielsweise eine chemische Reaktion statt. 

Egal, welcher Umwandlungsprozess stattfindet, alle haben gemeinsam, dass eine Energie in elektrische Energie umgeformt wird ohne dass dabei Energie verloren geht! Es gilt die Energieerhaltung

Wie berechnet man elektrische Energie?

Elektrische Energie zu berechnen steht immer im Zusammenhang mit der angelegten Spannung, der benötigten Zeit und der verwendeten Stromstärke. Dies zeigt auch die allgemeine Formel, welche meist zur Berechnung verwendet wird:

\(E_{el}\,=\,U\,\cdot\,I\,\cdot\,t\)

Häufig werden nicht alle Größen angegeben. Das ohmsche Gesetz kann dir an dieser Stelle häufig helfen.

In den Aufgaben wirst du möglicherweise auch mit dem Verbrauch von elektrischer Energie bei technischen Geräten in Berührung kommen. Diese wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Wichtig ist, sich auf die Umrechnung zwischen Joule und Kilowattstunde zu konzentrieren. Auch die Berechnung von Betriebskosten ist nicht unüblich. 

Du siehst, Aufgaben zur elektrische Energien sind aufgrund ihres engen Alltagsbezugs sehr vielfältig. Wenn du jedoch wie immer in physikalischen Übungen auf Einheiten und korrekte Umstellung von Formeln achtest, solltest du auch diese korrekt lösen können.