Formes d'énergie, conversion et conservation de l'énergie

Conversion de l'énergie électrique en énergie cinétique

Prinzip Der Versuch soll darlegen, wie in einem Elektromotor elektrische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Vorteile • Einfaches Design aller Komponenten, so dass die Schüler leicht deren Funktion erkennen können • Die Funktionsmodelle können sukzessiv aufgebaut werden, dadurch sind die funktionellen Beziehungen der Einzelkomponenten untereinander gut zu verstehen. • Kein Werkzeug nötig

Conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique

Prinzip Ein Motor, der eine Last hebt, also elektrische in mechanische Energie umwandelt, ist aus dem Alltag bekannt. Das Besondere an diesem Aufbau ist, dass er direkt dazu benutzt werden kann, durch das "herrunterfallende" Gewichtstück wieder elektrische Energie zu erzeugen, die eine kleine Lampe zum Leuchten bringt.

Conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique et vice versa

Prinzip Mithilfe eines Elektromotors, der zunächst als Motor und danach als Generator fungiert, sollen die genannten Energieumwandlungen in qualitativer Weise demonstriert werden. Anschließend soll der Wirkungsgrad bei der jeweiligen Energieumwandlung bestimmt werden. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique et vice versa avec ADM3

Prinzip Mithilfe eines Elektromotors, der zunächst als Motor und danach als Generator arbeitet, werden die Energieumwandlungen von elektrischer Energie in mechanische (potentielle) Energie und umgekehrt qualitativ demonstriert und quantitativ gemessen. Anschließend soll der Wirkungsgrad bei der jeweiligen Energieumwandlung bestimmt werden. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

Conversion de l'énergie électrique en énergie thermique

Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reelle Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Conversion de l'énergie électrique en énergie thermique

Prinzip Die Wärme- und die Lichtwirkung des elektrischen Stromes sind den Schülern aus dem Alltag bekannt, und sie haben auch schon mit Glühlampen experimentiert und deren Leucht- bzw. Lichtwirkung als Maß für die elektrische Stromstärke genutzt. Bei diesem Versuch kommt es darauf an, dass ihnen bewusst wird, dass bei all diesen Vorgängen elektrische Energie in thermische Energie in Form von Wärme umgewandelt wird. Je nach den Vorkenntnissen der Schüler kann in der Auswertung im einfachsten Fall das Phänomen oder bei erhöhtem theoretischen Anspruch die Energiebilanz thematisiert werden. Eel = Q    mit     Eel = U · I ·  t. Die Wärmekapazität des Glasgefäßes muss bei der Auswertung berücksichtigt werden: Q = [(cGlass +  cWasser) · mWasser] · Δ T. Vorteile • Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau • Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine • Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte • Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Conversion de l'énergie électrique en énergie thermique

Conversion de l'énergie électrique en énergie thermique avec l'ADM3

Prinzip Im Haushalt wird elektrische Energie zum Kochen, Erwärmen von Brauchwasser mit Hilfe von Durchlauferhitzern oder für Elektroheizungen eingesetzt. Viele elektrische Geräte werden beim Betrieb warm, d. h. Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie findet häufig auch unbeabsichtigt statt. Im Versuch wird Wasser in einem Kalorimeter mit Hilfe einer Heizspule erwärmt. Der Zusammenhang zwischen Heizleistung, elektrischer Arbeit (benötigter elektrischer Energie) und Temperaturerhöhung wird untersucht. Vorteile • Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche • Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik • Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

Conversion de l'énergie lors de la montée et de la descente

Prinzip Mit der Berg- und Talbahn soll demonstriert werden, dass mechanische Energieformen ineinander umgewandelt werden können. Vorteile • Optimiert für Demonstrationsversuche: Von der Horizontalen in die Senkrechte gebracht • Gute Sichtbarkeit: Große Demonstrationsmessgeräte auf gleichmäßigem Hintergrund • Magnete mit starker Haltekraft (mind. 10 N) ermöglichen eine sichere Halterung und einfachste Handhabung sowie Positionierung

Conversion de l'énergie mécanique en énergie électrique

Prinzip Die im Versuch verwendeten Lampen haben sehr unterschiedliche Leistungen. Den Schülerinnen und Schülern sollte anschaulich deutlich sein, dass schnelleres Ziehen an der Schnur das Zuführen von mehr mechanischer Energie bedeutet. Wenn die physikalischen Zusammenhänge von Spannung, Stromstärke und Leistung bekannt sind, können in der Zusatzaufgabe auch genauere Betrachtungen zur Erzeugung elektrischer Energie vorgenommen werden. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 17 Versuchen zum Thema Erneuerbare Energien Grundlagen und Wärmeenergie • Einfaches Experimentieren durch Montage des Generators im Stativfuß • Verschiedene elektrische Verbraucher können an den Generator angeschlossen werden

Conversion de l'énergie mécanique en énergie interne

Prinzip In diesem Versuch wird potentielle Energie von Schrotkugeln durch Herunterfallen in einem Rohr zuerst in kinetische Energie und dann in innere Energie umgewandelt (Whiting-Röhre). Vorteile • Echtes Stativmaterial für besonders stabilen und damit sicheren Aufbau • Schülergerechte Anleitungen inklusive Protokollfragen

Conversion de l'énergie mécanique en énergie interne avec Cobra SMARTsense

Prinzip Verschiedene Energieformen lassen sich ineinander umwandeln. Hier wird die Lageenergie von Schrotkugeln in Wärme verwandelt, wenn die herabfallenden Schrotkugeln miteinander zusammenstoßen. Vorteile • Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung (Alltagsbezug etc.) inkl. Protokollfragen • Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets • Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven measureAPP • Steigerung der Medienkompetenz