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Lösungsweg: AB503

Frage: Wie viel Energie wird vom Widerstand innerhalb einer Stunde in Wärme umgewandelt?
1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit einer Spannungsquelle links („10 V“) und einem Widerstand rechts („100 Ω“).

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen geschlossenen Schaltkreis mit einer Spannungsquelle links („10 V“) (unten eine kurze, dickere Linie, oben eine längere, schmale Linie) und einem Widerstand rechts („100 Ω“).
Lösung: 1 Wh bzw. 3600 J

Gegeben

Spannung: $U = \qty{10}{\volt}$
Strom: $R = \qty{100}{\ohm}$
Dauer: $t = \qty{1}{\hour}$

Lösungsweg

Aus der Formelsammlung benötigen wir die Formel für die Energie (Arbeit):

$$W = P \cdot t$$

und Leistung:

$$P = \frac{U^2}{R}$$

Die Formeln ineinander einsetzen:

$$\rightarrow W = \frac{U^2}{R} \cdot t $$

Nun die gegebenen Werte einsetzen:

$$\begin{align}\rightarrow W = \frac{\left(\qty{10}{\volt}\right)^2}{\qty{100}{\ohm}} \cdot\qty{1}{\hour} = \frac{\qty{100}{\volt\squared}}{\qty{100}{\volt\per\ampere}} \cdot\qty{1}{\hour} = \qty{\frac{100}{100}}{\volt\ampere} \cdot\qty{1}{\hour} &= \qty{1}{\volt\ampere}\cdot\qty{1}{\hour} = \qty{1}{\watt\hour}\\ &= \qty{1}{\volt\ampere}\cdot\qty{3600}{\second} = \qty{3600}{\watt\second} = \qty{3600}{\joule}\end{align}$$
Mit vom 50ohm-Team entwickelt
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