Elektrische energie formel herleitung
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In einem elektrischen Schwingkreis werden elektrische und magnetische Energie periodisch ineinander umgewandelt. Dies geschieht solange, bis eine bestimmte Ladung durch den Stromkreis geflossen ist. Energie, die zwischen elektrischer Energie und anderen Energieformen umgewandelt wird, heißt elektrische Arbeit (Formelzeichen W {\displaystyle W}).
Elektrische Energie im Feld des Kondensators. Energie einer Batterie[ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ] Eine Batterie hält aufgrund ihres chemischen Energieinhalts bei hinreichend niedriger Stromstärke zwischen ihren Polen eine konstante Spannung aufrecht die Spannung kann abnehmen, wenn die Stromstärke steigt. Die elektrische Energie ist im elektromagnetischen Feld lokalisiert, das sich makroskopisch in Strom und Spannung manifestiert siehe unten.
Erscheinungsformen[ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ] In Kraftwerken , Batterien und Akkumulatoren entsteht elektrische Energie durch Umformung aus anderen Energieformen, z.
Über Stromleitungen wird diese zu den Verbrauchern transportiert, um dort wieder in andere Energiearten umgeformt zu werden kinetische, potentielle, Licht- oder Wärmeenergie. Aufgrund der rechnerischen Gleichheit von Energie und Arbeit werden die Formelzeichen je nach Nützlichkeit gebraucht. Herrscht in einem Plattenkondensator mit dem Volumen V und einem Dielektrikum mit der Dielktrizitätskonstante ε r ein elektrisches Feld der Stärke E, dann gilt für die im Kondensator gespeicherte elektrische Energie E e l = 1 2 ⋅ ε 0 ⋅ ε r ⋅ E 2 ⋅ V.
Elektromagnetische Kräfte können sehr stark sein; sie werden in Elektromotoren und Generatoren genutzt.
Feldenergie[ Bearbeiten Quelltext bearbeiten ] Elektrische Energie kann sowohl im elektrischen Feld als auch im magnetischen Feld gespeichert werden. Energie eines Kondensators Die Energie, die im elektrischen Feld eines Kondensators gespeichert ist, beträgt E. Magnetische Energie kann in der Praxis kurzfristig in einer Spule gespeichert werden; mit supraleitenden magnetischen Energiespeichern sind längere Speicherzeiten bei hoher Energie möglich.
Man spricht hierbei auch vom Elektromagnetismus.
Als elektrische Energie (Formelzeichen) bezeichnet man Energie, die mittels Elektrizität übertragen oder in elektrischen Feldern gespeichert wird. Dazu zählen die Speicherung von Energie in einem Kondensator elektrostatisches Feld oder in einer Spule magnetisches Feld. Formeln für die elektrische Arbeit. Danach sinkt die Spannung U unter ihren Nennwert.
Der Versuch zur Messung der Elektrischen Arbeit führte zu der folgenden Formel für die elektrische Arbeit: W e l = U ⋅ I ⋅ t Für die Einheit der elektrischen Arbeit gilt [ W e l] = 1 V ⋅ A ⋅ s = 1 W s (W a t t s e k u n d e) = 1 J (J o u l e).