Physik Flashcards
Lorenzkraft
Mit der sogenannten Linken-Hand-Regel kann die Richtung vorhergesagt werden, in die negativ geladene Teilchen abgelenkt werden. Die hierbei wirkende Kraft nennt man Lorenzkraft.
Induktionsspannung
Die Erzeugung von elektrischer Spannung durch Magnet und Spule wird Induktion genannt. Durch die Relativbewegung von Spule und Magnet entsteht elektrische Spannung. Sie wird Induktionsspannung Ui genannt. Die Spule, in der die Spannung entsteht, heißt Induktionsspule.
Bedingungen einer Induktionsspannung
- Ist die Anzahl der Feldlinien, die die Spulenquerschnittsfläche umfasst, im Anfangs- und im Endzustand verschieden, so tritt eine Induktionsspannung auf
- Wird die Spule dagegen zu jedem Zeitpunkt von der gleichen Feldlinienzahl durchsetzt, so gibt es keine Induktionsspannung
—> Induktion tritt auf, wenn sich die Anzahl der magnetischen Feldlinien ändert, welche die Spulenquerschnittsfläche umfasst.
Durchführung und Beobachtung
- Der Stabmagnet wird in die Spule hineinbewegt und der Ausschlag des Voltmeters beobachtet.
- Der Stabmagnet wird aus der Spule hinausgezogen und der Ausschlag des Voltmeters beobachtet.
- Der Stabmagnet wird in die Spule gelegt und der Ausschlag des Voltmeters beobachtet.
Auswertung
Elektrische Energie wird erzeugt durch einen Magneten und durch die entstandene Spannung wandelt sich die Bewegungsenergie in Elektrische.
Magnet muss in der Spule hin- und herbewegt werden, um eine Spannung zu erzeugen (Wechselspannung).
Funktionsweise elektromotor
- wandelt elektrische in mechanische Energie um
- der Kommutator sorgt für eine Umpolung des Rotors
Die Magnetische Wirkung des elektrischen Stroms
- Je höher die Spannung, desto größer die magnetische Wirkung.
- Je mehr Windungen die Spule hat, desto größer die magnetische Wirkung
- Ein Eisenkern vergrößert die magnetische Wirkung
Brennstoffzelle
- Durch eine chemische Reaktion zwischen Anode und Kathode entsteht Energie
- Reaktionspartner sind Wasserstoff und Sauerstoff
- Wasser reagiert mit Wasserstoff wieder zu Wasser
- Ein Reformer gewinnt Wasserstoff aus Erdgas oder Methanol
- Dieser Wasserstoff reagiert zusammen mit Sauerstoff aus der Luft
- Dabei entstehen Wasser, Wärme und Strom -> ´´kalte Verbrennung´´
EFD: Chemische Energie -> Elektrische Energie & Wärme
Biomasse
- Die wichtigsten Abläufe in dem Energiegewinnungsprozess geschehen in einer Kammer, wo die Biomasse verbrannt wird
- Dadurch entsteht Dampf, der treibt eine Turbine an und die Turbine einen Generator
EFD: Chemische E -> Wärme E (Verbrennen B.) -> Bewegungsenergie (Wasserdampf) -> Elektrische E (Turbine)
Kohlekraftwerk
- Kohle wird gemalen und in die Brennkammer eingelassen (Rauchgase)
- Diese erhitzen Wasser, welches über ein Rohrsystem durch die Brennkammer gelangt (Dampf)
- Damp durchströmt eine Turbine und gibt Energie an Turbinenschaufel ab
- Turbinenwellen treiben den Generator an -> erzeugt Strom
EFD: Chemische E -> Thermische -> Thermische E -> Bewegungsenergie -> Elekt. E
Windkraftwerdk
- Wind trifft auf Rotorblätter
- Kinetische Energie wird in eine Drehbewegung umgewandelt
- In der Gondeln befindet sich ein Rotor und ein Generator (diese sind verbunden)
- Immer wenn sich der Rotor dreht, treibt er den Generator an
- Der Generator wandelt die mechanische E aus der Rotation mithilfe elektromagnetischer Induktion in Strom um
- Der im Generator erzeugte Strom wird ins Netz eingespeist
EFD: Kinetische E ->mechanische E -> Elektrische E
Kernkraftwerk
- Durch Kernspaltung von Uran
- Spaltung erzeugt Wärme und heizt Wasser
- Wasserdampf treibt eine Turbine an, welche an einen Generator verbunden ist
EFD: Kernenergie -> Strahlungsenergie -> Wärmeenergie -> kinetische Energie -> Elektrische Energie
Solahrkraftwerk
- Sonnenstrahlung fällt auf Kollektorflächen
- Sonnenlicht wird konzentriert
- Receiver absorbiert das Sonnenlicht
- Wärmeträger erhitzt sich
- Wasserdampf entsteht im Dampfgenerator
EFD: Strahlungsenergie -> Wärmeenergie -> Bewegungsenergie -> Elektrische Energie
Wasserkraftwerk
- Kinetische Energie des Wassers wird genutzt
- Turbine beginnt sich mit Wasserdruck zu drehen
- Generator beginnt Wasserdruck in elektrische Energie umzuwandeln
- Transformator verwandelt Energie in Starkstrom
EFD: Bewegungsenergie -> Elektrische Energie
Erdwärmekraftwerk
- Kaltes Wasser wird in den Boden gepumpt
- Wasser wird von Erdwärme erhitzt -> verdampft
- Wasserdampf treibt Turbine an ->Bewegungsenergie
- Generator wandelt Bewegungsenergie in elektrische Energie um
EFD: Wärmeenergie -> Bewegungsenergie -> Elektrische Energie
