Physik: Wattangabe überprüfen!
Ich bin auf eine Aufgabe in unserem Physikbuch gestoßen bei der ich mir nicht sicher bin.
Hier die Aufgabe:
Eine Heizspirale trägt die Angaben 12V / 30W. Gib ein Experiment an um diese Angaben zu überprüfen.
Meine Lösung:
Die Heizspirale wird an eine Spannungsquelle U=12V angeschlossen. Dazwischen wird ein Amperemeter geschalten. Rechnung: 12V x [Wert vom Amperemeter] = 30W
Nun zur eigentlichen Frage wenn man davon eine Skizze anfertigen muss, ist es dann egal ob das Amperemeter vor oder hinter der Heizspirale ist und wo + und - ist?
3 Antworten
Davor oder danach ist egal, da der Strom in einer Reihenschaltung überall gleich ist. Jedoch sollte das Amperemeter in der Praxis richtig gepolt angeschlossen werden, für eine Zeichnung ist dies jedoch egal.
Unter eienm Experiment würde ich etwas anderes Verstehen. Nimm doch ein großes Becherglas voll Wasser (Menge und Anfangstemperatur müssen bekannt sein) und dann wird die Zeit gemessen, die die Heizspirale benötigt das Wasser auf eine bestimmte höhere Temperatur zu erhitzen.
Beispiel: Du hast ein Liter (~1 kg) Wasser von 20°C und willst es auf 80°C erwärmen. Wasser hat eine spez. Wärmekapazität von 4,19 kJ/kg K. D. h. 1 kg Wasser das um 60 Grad erwärmt werden soll benötigt 251,4 kJ Energie. 1 J = 1 Ws. 251,4 kJ = 251400 Ws = 69,833 Wh. Hat die Heizspirale tatsächlich eine Leistung von 30 W, so braucht sie 2 h und 19,666 min um 1 kg Wasser von 20°C auf 80°C zu erwärmen. Eine geringe Menge Wasser braucht entsprechend weniger lange, Mehr Wasser braucht länger.
Das Amperemeter kann vor oder hinter der Heizspirale in die Leitung gelegt werden.
Ist die Spannung eine Wechselspspannung, ist es egal, wie herum gemessen wird, ist es aber Gleichspannung, muß die Plusleitung des Messgerätes aun den Pluspol der Spannungsquelle, ebenso Minus! Wird da ein A-Meter eingeschleift, muß auch der Pluspol zum Pluspol der Spannungsquelle zeigen.