Physik: Aufgabe zu Leistung Energie und Wirkungsgrad?
Eine LED wandelt 50% der zugeführten elektrischen Energie in Licht um.
Sie wird von einer Batterie und einer Solarzelle betrieben, wobei die Solarzelle nur von der LED beschienen wird.
Die LED hat bei 3,33 V eine Leistungsaufnahme von 0,1 W, der Wirkungsgrad der Solarzelle beträgt 10%.
Die Batterie ist mit 0,6 Ah geladen. Wie lange leuchtet die LED? (21h)
Ich komme leider nicht auf das richtige Ergebnis, und weiß nicht genau auf was sich der Wirkungsgrad bezieht. Ich habe mit P=UI gerechnet.
2 Antworten
Erst den Strom der LED berechnen: 0,1W/3,33V=ca. 0,03xA
Die LED würde 0,6Ah/0,03xA 19,98h leuchten
Da das Solarpanel aber durch die LED beschienen wird, kommt jetzt die Rechnung mit den Wirkungsgraden und der durch die LED verursachten "Energiegewinnung" oben drauf. (Wenn ich das rechne kommt rund 1h oben drauf).
Die Aufgabe schein beliebt zu sein, siehe: https://www.gutefrage.net/frage/physik-----------------------------------------aufgabe
Deine LED nimmt 0.1W Leistung auf. Davon werden nur 50% zu Licht, also 0.05W Lichtleistung. Das trifft die Solarzelle, welche 10% davon wieder in elektrische Leistung umwandelt. Also 0.005W
Diese 0.005W kommen nicht aus der Battiere sondern aus der Solarzelle und versorgen zusaetzlich die LED.
Da die LED insgesamt 0.1W zieht und 0.005W aus der Solarzelle kommen braucht man dann zusaetzlich aus der Batterie 0.095W
Die Spannung des Systems betraegt 3.33V, Die 0.095W aus der Batterie verursachen einen Strom aus der Batterie. Also 0.095W / 3.33V = 0.0285A
Das ist der Strom, der nur aus der Batterie kommt.
Die Batterie hat eine Kapazitaet von 0.6Ah, sprich, sie kann einen Strom von 0.6A fuer eine Stunde halten bis sie leer ist. Ist der Strom kleiner wie bei uns muss man noch einmal teilen. Also 0.6Ah / 0.0285A = 21.05h oder eben um die 21 Stunden.