8 Beispiele für Fragen zu elektrischer Energie und Leistung
1. Eine elektrische Lampe mit der Kennzeichnung 220 V – 5 A wird 30 Minuten lang verwendet. Die von der Lampe benötigte Energiemenge beträgt also…
A. 33 kJ
B. 330 kJ
C. 1.980 kJ
D. 19.800 kJ
Diskussion
Spannung (V) = 220 Volt
Stromstärke (I) = 5 Ampere
Zeit (t) = 30 Minuten = 30 x 60 Sekunden = 1800 Sekunden
Formel für elektrische Leistung (P):
P = VI = (220 Volt)(5 Ampere) = 1100 Volt Ampere = 1100 Watt = 1100 Joule/Sekunde
Elektrische Energie = Elektrische Leistung x Zeit = (1100 Joule/Sekunde)(1800 Sekunden)
Elektrische Energie = 1.980.000 Joule = 1.980 Kilojoule
Die richtige Antwort ist C.
2. Ein Lötkolben ist werkseitig mit 220 V – 60 W angegeben. Wenn das Gerät 4 Minuten lang eingeschaltet ist, beträgt die verbrauchte elektrische Energie…
A. 240J
B. 880 J
C. 14.400 J
D. 52.800 J
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Leistung (P) = 60 Watt = 60 Joule/Sekunde
Spannung (V) = 220 Volt
Zeit (t) = 4 Minuten = 4 x 60 Sekunden = 240 Sekunden
Gefragt: Elektrische Energie
Antwort:
220 Volt – 60 Watt bedeutet, dass der elektrische Lötkolben gut funktioniert, wenn die Potentialdifferenz oder elektrische Spannung 220 Volt beträgt und er eine Leistung von 60 Watt = 60 Joule/Sekunde hat, was bedeutet, dass der elektrische Lötkolben 60 Joule Energie pro Sekunde verbraucht.
Elektrische Energie = elektrische Leistung x Zeit = (60 Joule/Sekunde)(240 Sekunden) = 14.400 Joule.
Die richtige Antwort ist C.
3. Das Bügeleisen verbraucht in einer Minute 33 kJ Energie und ist an eine Spannung von 220 Volt angeschlossen, daher beträgt die durch das Bügeleisen fließende Stromstärke...
A. 0,067 A
B. 0,40 A
C. 2,50 A
D. 15,0 A
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Zeitintervall (t) = 1 Minute = 60 Sekunden
Energie (W) = 33 Kilojoule = 33.000 Joule
Spannung (V) = 220 Volt
Frage: Elektrische Stromstärke (I)
Antwort:
Elektrische Leistung ist die elektrische Energie, die über einen bestimmten Zeitraum verbraucht wird. Mathematisch ausgedrückt:
P = W / t = 33.000 Joule / 60 Sekunden
P = 550 Watt
Die Formel, die den Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung, elektrischer Stromstärke und elektrischer Leistung beschreibt, lautet:
P = VI
Um den elektrischen Strom (I) zu berechnen, wird diese Formel umgekehrt:
I = P / V = 550 / 220 = 2,5 Ampere
Die richtige Antwort ist C.
4. Ein Haus verwendet elektrische Geräte, wie sie in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.
Wie viel elektrische Energie wird in einem Monat (30 Tagen) verbraucht?
A. 120 kWh
B. 60 kWh
C. 40 kWh
D. 20 kWh
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Lampenleistung = 4 (10 Watt) = 40 Watt und Lampennutzungsdauer = 10 Stunden x 30 = 300 Stunden
TV-Leistung = 100 Watt und Kühlschranknutzungszeit = 10 Stunden x 30 = 300 Stunden
Leistung des Bügeleisens = 300 Watt und Nutzungsdauer des Bügeleisens = 2 Stunden x 30 = 60 Stunden
Frage: Wie hoch ist der Stromverbrauch in einem Monat?
Antwort:
Elektrische Energie = elektrische Leistung x Zeit
Energieverbrauch der Lampe = (40 Watt) × (300 Stunden) = 12.000 Wattstunden = 12 Kilowattstunden = 12 kWh
Energieverbrauch des Fernsehers = (100 Watt) × (300 Stunden) = 30.000 Wattstunden = 30 Kilowattstunden = 30 kWh
Energieverbrauch des Bügeleisens = (300 Watt) × (60 Stunden) = 18.000 Wattstunden = 18 Kilowattstunden = 18 kWh
Gesamtverbrauch an elektrischer Energie = 12 kWh + 30 kWh + 18 kWh = 60 kWh.
Die richtige Antwort ist B.
5. In einem Haus gibt es fünf 25-Watt-Lampen, die jeweils 14 Stunden am Tag brennen, einen 200-Watt-Kühlschrank, der 24 Stunden am Tag läuft, und eine 125-Watt-Wasserpumpe, die 8 Stunden am Tag in Betrieb ist. Wie viel elektrische Energie wird in einem Monat (30 Tagen) verbraucht?
A. 226,5 kWh
B. 144 kWh
C. 52,5 kWh
D. 30 kWh
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Lampenleistung = 5(25) = 125 Watt und Lampennutzungsdauer = 14 Stunden x 30 = 420 Stunden
Kühlschrankleistung = 200 Watt und Kühlschranknutzungszeit = 24 Stunden x 30 = 720 Stunden
Leistung der Wasserpumpe = 125 Watt und Nutzungsdauer der Wasserpumpe = 8 Stunden x 30 = 240 Stunden
Frage: Wie hoch ist der Stromverbrauch in einem Monat?
Antwort:
Elektrische Energie = elektrische Leistung x Zeit
Energie (Lampe) = (125 Watt)(420 Stunden) = 52.500 Wattstunden = 52,5 Kilowattstunden
Energie (Kühlschrank) = (200 Watt)(720 Stunden) = 144.000 Wattstunden = 144 Kilowattstunden
Energie (Wasserpumpe) = (125 Watt)(240 Stunden) = 30.000 Wattstunden = 30 Kilowattstunden
Gesamtverbrauch an elektrischer Energie = 52,5 + 144 + 30 = 226,5 Kilowattstunden = 226,5 Kilowattstunden = 226,5 kWh.
Die richtige Antwort ist A.
6. In einem Lötkolbengeschäft gibt es zwei 20-Watt-Lampen, die 7 Stunden pro Tag brennen, einen 440-Watt-Lötkolben, der durchschnittlich 4 Stunden pro Tag benutzt wird, und einen 50-Watt-Fernseher, der 3 Stunden pro Tag in Betrieb ist. Wie viel elektrische Energie wird in einem Monat (30 Tagen) verbraucht?
A. 65,70 kWh
B. 52,80 kWh
C. 32,87 kWh
D. 16,43 kWh
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Lampenleistung = 2(20) = 40 Watt und Lampennutzungsdauer = 7 Stunden x 30 = 210 Stunden
Lötleistung = 440 Watt und Lötzeit = 4 Stunden x 30 = 120 Stunden
TV-Leistung = 50 Watt und TV-Nutzungszeit = 3 Stunden x 30 = 90 Stunden
Frage: Wie hoch ist der Stromverbrauch in einem Monat?
Antwort:
Elektrische Energie = elektrische Leistung x Zeit
Energie (Lampe) = (40 Watt)(210 Stunden) = 8.400 Wattstunden = 8,4 Kilowattstunden
Energie (Löten) = (440 Watt)(120 Stunden) = 52.800 Wattstunden = 52,8 Kilowattstunden
Energie (Fernseher) = (50 Watt)(90 Stunden) = 4.500 Wattstunden = 4,5 Kilowattstunden
Gesamtverbrauch an elektrischer Energie = 8,4 + 52,8 + 4,5 = 65,7 Kilowattstunden = 65,7 Kilowattstunden = 65,7 kWh.
Die richtige Antwort ist A.
7. Ein Haushalt besitzt 5 Lampen mit je 20 Watt, die 10 Stunden täglich brennen, einen 60-Watt-Fernseher, der 8 Stunden täglich eingeschaltet ist, und einen 150-Watt-Kühlschrank, der 24 Stunden täglich in Betrieb ist. Wie viel elektrische Energie wird in einem Monat (30 Tagen) verbraucht?
A. 548,64 kWh
B. 388,80 kWh
C. 188,00 kWh
D. 152,40 kWh
Es ist bekannt, dass:
Lampenleistung = 5(20) = 100 Watt und Lampennutzungsdauer = 10 Stunden x 30 = 300 Stunden
TV-Leistung = 60 Watt und TV-Nutzungszeit = 8 Stunden x 30 = 240 Stunden
Kühlschrankleistung = 150 Watt und Kühlschranknutzungszeit = 24 Stunden x 30 = 720 Stunden
Frage: Wie hoch ist der Stromverbrauch in einem Monat?
Antwort:
Elektrische Energie = elektrische Leistung x Zeit
Energie (Lampe) = (100 Watt)(300 Stunden) = 30.000 Wattstunden = 30 Kilowattstunden
Energie (Fernseher) = (60 Watt)(240 Stunden) = 14.400 Wattstunden = 14,4 Kilowattstunden
Energie (Kühlschrank) = (150 Watt)(720 Stunden) = 108.000 Wattstunden = 108 Kilowattstunden
Gesamtverbrauch an elektrischer Energie = 30 + 14,4 + 108 = 152,4 Kilowattstunden = 152,4 Kilowattstunden = 152,4 kWh.
Die richtige Antwort ist D.
8. Beachten Sie die folgenden Angaben zur Verwendung elektrischer Geräte!
Die von den drei oben genannten elektrischen Geräten verbrauchte elektrische Energiemenge beträgt…
A. 158.400 Joule
B. 950.400 Joule
C. 5.860.800 Joule
D. 9.504.000 Joule
Diskussion
Stromverbrauch des Fernsehers:
P = VI = (220 Volt)(0,3 Ampere) = 66 Volt Ampere = 66 Watt = 66 Joule/Sekunde
Rechenleistung:
P = VI = (220 Volt)(0,4 Ampere) = 88 Volt Ampere = 88 Watt = 88 Joule/Sekunde
Leistung der Wasserpumpe:
P = VI = (220 Volt)(0,5 Ampere) = 110 Volt Ampere = 110 Watt = 110 Joule/Sekunde
Wachtu:
10 Stunden = 10 x 3600 Sekunden = 36.000 Sekunden
6 Stunden = 6 x 3600 Sekunden = 21600 Sekunden
4 Stunden = 4 x 3600 Sekunden = 14400 Sekunden
Elektrische Energie = elektrische Leistung x Zeit
Elektrischer Energieverbrauch des Fernsehers = 66 Joule/Sekunde x 36.000 Sekunden = 2.376.000 Joule
Elektrische Energie des Computers = 88 Joule/Sekunde x 21600 Sekunden = 1.900.800 Joule
Elektrische Energie der Wasserpumpe = 110 Joule/Sekunde x 14400 Sekunden = 1.584.000 Joule
Elektrische Gesamtenergie:
2.376.000 Joule + 1.900.800 Joule + 1.584.000 Joule = 5.860.800 Joule
Die richtige Antwort ist C.
Fragequelle:
Nationale Prüfungsfragen für Naturwissenschaften an der Junior High School/Islamischen Junior High School
