Wie lange kann eine LED mit einer Leistungsaufnahme von 0,1 {~W} att durch die elektrische Energie leuchten, die …

Question

Aufgabe:

Text erkannt:

Ein Stein mit einer Masse von \( 2,5 \mathrm{~kg} \) treibt über eine Schnur einen Dynamo an. Der Wirkungsgrad des Dynamosystems beträgt \( 20 \% \).
Wie lange kann eine LED mit einer Leistungsaufnahme von \( 0,1 \mathrm{~W} \) att durch die elektrische Energie leuchten, die entsteht, wenn der Stein \( 2 \mathrm{~m} \) absinkt?
Wählen Sie eine Antwort:
A. \( 1 \mathrm{~s} \)
B. \( 5 \mathrm{~s} \)
C. \( 10 \mathrm{~s} \)
D. \( 50 \mathrm{~s} \)
Die richtige Antwort ist: \( 100 \mathrm{~s} \)
Problem/Ansatz:

Wirkungsgrad: 20%  → 50/0,2 = 500/2 = 250 J

t = E/P = 250 J / 0,1W = 2500 s

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E= m * g * h = 2,5 * 10 * 2 = 50 J

P= 0,1 W / 0,2 = 1/2 W

t= E/P = 50J/1/2W = 100s

wieso muss der Wirkungsgrad bei der Leistung berechnet werden, damit man auf ein richtiges Ergebnis kommt.

Danke

Answer 1

Hallo

Du solltest wissen, dass man nie die gesamte mechanische Energie in elektrische Energie umsetzen kann, ein großer Teil geht durch Reibungsverluste in Wärmeenergie über. Dafür gibt man den Wirkungsgrad an, 20% heisst dass 80% der mechanischen Energie nicht in elektrische umgesetzt werden, deshalb werden von den 2500J mechanischer Energie nur 0,2*2500J elektrische Energie.

Gruß lul