§ 17
Wie groß ist die Leistung des Motors beim Heben der Last?
Antwort: In der Physik auf eux misst du, wie viel von der Elektroenergie, die ein Motor verbraucht, tatsächlich als Heben endet. Du lässt einen Elektromotor, ein Getriebe oder einen Elektrozug eine bekannte Masse eine bekannte Strecke heben, und du misst Spannung, Strom und Zeit. Der Rechner findet die nützliche Energie (m·g·h), die zugeführte Energie (U·I·t), den Wirkungsgrad und die nützliche Leistung. Alle Zahlen sind deine eigenen Messungen; nur die Gravitationsbeschleunigung ist konstant (9,82 m/s², dänischer Tabelwert).
Nyttig energi: E_nyttig = m · g · h, med g = 9,82 m/s²
Tilført energi: E_tilført = U · I · t (elektrisk effekt P = U · I gange tiden)
Nyttevirkning: η = E_nyttig ÷ E_tilført × 100 %
Nyttig effekt: P_nyttig = E_nyttig ÷ t
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| masse | Hebenmasse | kg |
| hoejde | Hubhöhe | m |
| spaending | Gemessene Spannung über dem Motor | V |
| stroem | Gemessener Strom durch den Motor | A |
| tid | Zeit für den Hubbereich | s |
| = | Wirkungsgrad | % |
| = | Nutzbare Energie (Heben) | J |
| = | Zugeführte elektrische Energie | J |
| = | Verluste (Wärme, Reibung, Lärm) | J |
| = | Nutzbringende Leistung | W |
Gilt nicht, wenn
Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.
Sat ind
Geber
Nur für Mitglieder
Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.
Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.
I fysik på eux skal du kunne regne nyttevirkning: hvor meget af den energi, en maskine får, der bliver til det, du vil have. Med en elmotor der løfter et lod, et spil eller en lille kran fra værkstedet måler du spænding, strøm og tid, og beregneren giver nyttevirkningen og hvor meget der går tabt.
Motoren løfter et lod på 2 kg 1,2 m på 4 sekunder. Multimetrene viser 12 V og 1,5 A.
Es bedeutet: Nyttevirkningen er 32,7 %. Motoren fik 72 J, men kun 23,6 J blev til løft. Resten, 48,4 J, blev til varme og friktion i det lille gear.
En 230 V-talje løfter en stålplade på 150 kg 2 m på 10 sekunder. Tangamperemeteret viser 2,4 A.
Es bedeutet: Taljen har en nyttevirkning på 53,4 % og en nyttig effekt på 294,6 W. Den brugte 5.520 J og leverede 2.946 J. Til en vekselstrømsmotor er U·I kun et overslag, fordi effektfaktoren ikke er med.
En gruppe får 2 kg løftet 1,2 m på 2 sekunder, 12 V og 0,8 A. De har startet uret for sent.
Es bedeutet: Beregneren giver 122,7 %. Det er over 100 % og derfor umuligt: tiden eller strømmen er målt forkert. Mål igen.
Små DC-motorer med gear ligger typisk på 20-50 % i skoleforsøg. Store elmotorer er over 80 %.
Nyttevirkningen skal være mellem 0 og 100 %. Nyttig + tab skal give den tilførte energi.