Über Wirkungsgrad
Du musst gerade das Thema Mechanik, Wirkungsgrad und Elektromotor lernen im Unterrichtsfach Physik, hast es aber noch nicht richtig verstanden? Unsere innovative Physik-Nachhilfe erklärt dir online, was du zum Wirkungsgrad in der Physik wissen musst. Praxisnahe Videos und Übungen helfen dir, das Thema zu verinnerlichen und die Formeln richtig anzuwenden. So bessert du deine Note in Physik auf und bereitest dich optimal auf die nächste Klassenarbeit vor.
Wirkungsgrad verstehen: Maschine, Arbeit & Reibung
Den Wirkungsgrad in Physik zu lernen, ist nicht so kompliziert, wie du zunächst denkst. Stell dir einen Elektromotor vor: Ihm wird Arbeit zugeführt, die er zum Beispiel in Form einer Fortbewegung wieder abgibt. Man spricht hier auch von aufgenommener Arbeit und abgegebener Arbeit (Nutzungsarbeit). In der Mechanik gilt, dass die aufgenommene Arbeit (Ezu) immer größer ist als die Nutzungsarbeit (Eab), es geht also ein Teil der Energie „verloren“. Nach dem Energieerhaltungsgesetz geht Energie aber nicht verloren, sondern wird nur umgewandelt. In diesem Beispiel in die sogenannte Reibungsarbeit. Denn die aufgenommene Arbeit muss in Maschinen und technischen Einrichtungen eine gewisse Reibung überwinden, um abgegeben zu werden. Das Verhältnis zwischen aufgenommener und abgegebener Arbeit nennt man in der Physik Wirkungsgrad. Man könnte auch Reibungsverlust oder Reibungsarbeit sagen.
Der Wirkungsgrad wird mit dem Buchstaben η (eta) angegeben und wie folgt berechnet:
η = Eab/ Ezu
Das Verhältnis zwischen den beiden Energiegrößen wird in Werten zwischen 0 und 1 oder in Prozent angeben. Es gilt, dass der Wirkungsgrad nie größer als 1 bzw. 100 % sein kann, denn dann würde mehr Energie verloren als zugeführt wurde. Es kann aber sehr gut sein, dass der Energieverlust höher ist als die Leistung, die abgegeben wird. Das ist etwa bei Glühlampen der Fall. Sie haben in der Regel einen Wirkungsgrad von 5 %. Sie „verlieren“ also 95 % des zugeführten Stroms, der als Wärmestrahlung entweicht.
Elektromotor-, Solarzellen- und Strom-Übungen im Kurs Physik
Du kannst den Wirkungsgrad für viele Maschinen und Gegenstände berechnen: Etwa für Solarzellen, Wärmepumpen, Transformatoren, Elektromotoren oder Kraftwerken. Wir haben dir ein paar verständliche und anschauliche Solarzelle Übungen im Physik-Unterricht und weitere Aufgaben mit Musterlösungen zusammengestellt, um dir das Thema noch besser zu erklären. Du kannst unser innovatives Lernportal jederzeit online nutzen und Physik lernen, wann immer du Zeit und Lust hast. So lernst du ohne Stress, unabhängig von unzuverlässigen Lerngruppen. Teste Duden Learnattack einfach für 48 Stunden kostenlos und überzeuge dich von der verständlichen Online-Nachhilfe, mit der du deine Noten schnell aufbessern kannst.