Gespeicherte Energie Autobatterie?
Die Formel um Energie in einem elektrischen Feld zu berechnen lautet ja
Doch bei der Berechnung der Energie einer Autobatterie wird der Faktor 1/2 einfach vernachlässigt.
Woran liegt das?
Diese Frage ist an die Physiker gerichtet die sich mit Plattenkondensatoren und elektrischen Feldern auskennen.
Eine Batterie hat sehr wohl ein elektrisches Feld, da an den Polen Gleichspannung herrscht und diese ein elektrische Feld erzeugt.
5 Antworten
- Ja, der Energieinhalt eines Kondensators ist (1/2) * C * U^2 = (1/2)*Q*U
- Der Faktor 1/2 entsteht durch das Integrieren über die langsam "eingefüllte" Ladung, die proportional zur Spannung steigt:
- Bearbeitung: Man könnte nun (fälschlicherweise) annehmen, bei einer Batterie wäre das gleich. Das wäre es aber nur, wenn wenn auch hier die Spannung proportional zur Ladung wäre. Aber da sind eben wesentliche Unterschiede:
- Erstens wird eine Batterie nicht von Spannung null aus geladen und nie auf Spannung null entladen!
- Zweitens wird die Energie hier chemisch gespeichert und nicht "nur" als elektrisches Feld. Man kann also Ladung "einfüllen", ohne dass die Spannung dabei proportional steigt (sie ist meist schon hoch). Und damit fehlt eben ein Faktor 1/2.
- Und drittens ist das Ermitteln dieser Ladungsangaben (Q in mAh, Ah) bei Batterien (meist fälschlicherweise "Kapazität" genannt) keine exakte Wissenschaft; das macht jeder Hersteller anders.
- Deshalb ist der Energieinhalt einer Autobatterie, ausgehend von der Ladung in Ah einfach noch mit der Spannung zu multiplizieren: -> Energie = "Ah" x "V" = VAh = Wh (Wattstunden).
Hä?
Wat für Elektrisches Feld alter?
Ok-Ganz kurz wieder ernst:
Die gespeicherte Energie in einer Batterie wird entweder über Kilowattstunden oder auch über Amperestunden angegeben. Bei letzterem braucht man zwingend die Spannung der Batterie.
Wie wird nun die Energie berechnet, die in einer Batterie steckt?
Ladestrom x Spannung x Zeit.
Lädst du also eine 400V E-Auto-Batterie mit 280A eine Stunde lang, kommen dabei
400Vx280Ax1h=112.000Wattstunden, umgerechnet also 112 kWh.
...
Nein, offensichtlich hast du das Verständnisproblem.
Das zeigt deine Fragestellung. Denn deine Ursprüngliche Frage ist völliger Humbuq.
Deine Ergänzung macht das nur unwesentlich besser, da deine Frage immer noch keinen Sinn ergibt.
Über das Elektrische Feld wird nicht die gespeicherte Energie in einer Autobatterie ermittelt. Dies wäre auch gar nicht möglich, je nach dem, welche Technik du zugrunde legst, da selbst bei unterschiedlichen Ladungszuständen stets die gleiche Spannung anliegt und ebenso die volle Stromstärke abgegeben werden kann.
Des weiteren frage ich mich doch sehr, woher du 1/2QU hast. Die gespeicherte Energie in einer Autobatterie kannst du damit jedenfalls nicht ausrechnen, maximal die Feldenergie, was aber wieder was komplett anderes ist.
Deshalb würde ich dir empfehlen im Sandkasten weiter zu spielen. Ich bin sicherlich kein Physikprofessor, und relativ froh, dass ich mit dem ganzen Glump nur noch sehr wenig zu tun habe, aber dein hochgradiger Schwachsinn in der Fragestellung zusammen mit deinem ja schon fast beleidigenden Kommentar, kann ich so nur zurückgeben und bin doch etwas amüsiert.
Achso-das war eher eine Rhetorische Frage. Woher die Formel kommt ist mir bekannt, ich wundere mich nur, dass sie im Kontext einer Fahrzeugbatterie auftaucht, ich rechne ja auch nicht mit e=mc² die Standfestigkeit des Burj Khalifas aus.
eine batterie und ein plattenkondensator kann man nicht einfach so vergleichen. während der kondensator einfach elektrisch aufgeladen wird, beruht die speicherung der energie auf den chemischen unterschieden zwischen den platten. dem entsprechend braucht man, um ihren energiegehalt anzugeben zwei angaben:
- spannung
- kapazität in amperestunden
die spannung hängt von der zusammenstellung der elemente so wie der anzahl der zellen ab.
lg, anna
Bei einer Autobatterie wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt, und bei Bedarf wieder zurück in elektrische Energie, dies alles ist ein chemischer Prozess und kein physikalischer.
Da gibts keinen Kondensator. Probiers mal mit Spannung und Amperestunden.
Ähm, ich lese bei deiner Antwort also raus, dass bei einer Li-Ionen-Batterie die Spannung also Steigt, je nach "eingefüllter" Energie?
Falsch, eben genau das passiert nicht, womit die komplette Formel völlig Falsch ist in Verbindung mit Batterien, bzw. besser gesagt Akkumulatoren.