Arbeitsblatt: NMG Elektizität und Strom

Was ist Energie und wie funktioniert das mit dem Strom? Name: 1 Was kann Energie tun und woher kommt sie? Schaue das Video „Was ist eigentlich Energie? und liste auf, was Energie kann. Welche Energiequellen gibt es? Unterscheide zwischen nicht erneuerbaren Energien und erneuerbaren Energien. Nicht erneuerbare Energien Definition nicht erneuerbare Energien: Erneuerbare Energien Definition erneuerbare Energien: 2 Kraftwerke zum Umwandeln von Energie in Strom Kraftwerke erzeugen elektrische Energie (Strom). Dafür wird eine andere Energieform genutzt und in elektrische Energie umgewandelt. Je nach Kraftwerk wird dafür eine unterschiedliche Energiequelle verwendet. Erneuerbare Energien: nutzen die Kraft von fliessendem oder fallendem Wasser. Das Wasser treibt eine Turbine an, die einen Generator bewegt. nutzen die Bewegungsenergie des Windes. Der Wind dreht die Rotorblätter einer Windanlage. Dadurch wird ein Generator angetrieben, der Strom erzeugt. nutzen die Energie der Sonne. Solarzellen wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. nutzen beispielsweise Holz, Pflanzenreste oder Biogas. Durch Verbrennung oder andere Verfahren wird Energie gewonnen und Strom erzeugt. Biomasse gilt grundsätzlich als erneuerbare Energiequelle, wenn sie nachhaltig genutzt wird. nutzen die Wärme aus dem Erdinneren. Die Wärme erzeugt Dampf, der eine Turbine und einen Generator antreibt. 3 Nicht erneuerbar Energien: nutzen die Energie, die bei der Spaltung von Uranatomen frei wird. Dabei entsteht Wärme, die Wasser erhitzt. Der entstehende Dampf treibt eine Turbine und einen Generator an. - und verbrennen Kohle oder Erdgas. Die dabei entstehende Wärme erzeugt Wasserdampf, der eine Turbine antreibt. Kohle und Erdgas sind fossile und nicht erneuerbare Energieträger. Bei ihrer Verbrennung entsteht zudem viel CO, das den Klimawandel verstärkt. Kurz gesagt: Kraftwerke unterscheiden sich vor allem darin, welche Energiequelle sie nutzen. Wasser, Wind, Sonne und Biomasse sind erneuerbar. Kohle, Erdgas und Uran sind nicht erneuerbar. Wie wird aus Wasser Strom? Wasser besitzt viel Energie. Diese Energie kann genutzt werden, um elektrischen Strom zu erzeugen. In einem Wasserkraftwerk bringt fliessendes oder fallendes Wasser eine 4 Turbine zum Drehen. Die Turbine treibt einen Generator an. Dieser wandelt die Bewegungsenergie in elektrische Energie um. Die unterschiedlichen Wasserkraftwerke: Wellenkraftwerke Pumpspeicherkraftwerk Gezeitenkraftwerk Speicherkraftwerk Laufwasserkraftwerk fliessendes Wasser wird durch Turbinen geleitet Wasser, wird in einem Stausee gesammelt und dann durch Druckleitungen nach unten zum Kraftwerk geleitet besitzen meist zwei Wasserbecken auf unterschiedlicher Höhe. Wenn genügend Strom vorhanden ist, wird Wasser vom unteren in das obere Becken gepumpt. Wird später viel Strom benötigt, lässt man das Wasser wieder nach unten fliessen und erzeugt damit Strom. nutzt die Bewegung des Wassers bei Ebbe und Flut, um eine Turbine anzutreiben nutzen die Bewegung der Meereswellen Das Laufwasserkraftwerk im Detail: 5 Recherchiere im Internet und erkläre in Stichpunkten, wie in einem Laufwasserkraftwerk Wasser zu Strom wird und die Funktion der einzelnen Bauteile: Wie kommt der Strom zur Steckdose? 6 Der Strom entsteht in einem Kraftwerk, zum Beispiel in einem Wasserkraftwerk. Dort wird Energie in elektrische Energie umgewandelt. Der Strom fliesst über Hochspannungsleitungen zu Umspannwerken. Dort wird die Spannung verringert, damit der Strom sicher zu den Häusern transportiert werden kann. Über Stromleitungen gelangt er schliesslich ins Haus und weiter durch die Leitungen bis zur Steckdose. Wenn wir ein Gerät einstecken, kann der elektrische Strom durch das Gerät fliessen und es mit Energie versorgen. 1 2 1000 mehr Strom als aus der Steckdose ca. 38000 3 4 5 6 7 8 9 230 Je näher der Strom zum Haus kommt, desto stärker wird die Spannung heruntergesetzt. Für den Transport über grosse Entfernungen verwendet man hohe Spannungen, weil dadurch die Übertragungsverluste geringer sind. Die Gefahren von Strom Welche Erklärung passt zu welchem Bild? 7 Stromausfall, was tun? Markiere farbig die wichtigen Sofortmassnahmen. Bei einem Stromunfall ist schnelles, aber vorsichtiges Handeln wichtig. Berühre die verletzte Person nicht, solange sie noch Kontakt mit der Stromquelle hat. Sonst kann der Strom auch durch deinen Körper fliessen. Wenn es gefahrlos möglich ist, muss zuerst der Strom ausgeschaltet werden. Hole sofort einen Erwachsenen und alarmiere bei einem schweren Unfall den Notruf 144. Bei Hochspannungsleitungen oder Bahnstrom muss man grossen Abstand halten und darf sich der verletzten Person nicht nähern. Ist die Person vom Strom getrennt, überprüft man, ob sie ansprechbar ist und normal atmet. Leiste Erste-Hilfemassnahmen. Was ist Elektrizität? Elektrizität begegnet uns jeden Tag. Wir brauchen elektrische Energie zum Beispiel für Lampen, Computer, Fernseher, Kühlschränke und viele andere Geräte. Doch wie funktioniert ein elektrischer Stromkreis? In diesem Text lernst du wichtige Begriffe kennen: Stromkreis, Leiter, Verbraucher, Stromquelle, Isolator und Schalter. 8 Ein Stromkreis ist ein geschlossener Weg, auf dem elektrischer Strom fliessen kann. Damit Strom fliessen kann, muss der Stromkreis vollständig geschlossen sein. Ein einfacher Stromkreis besteht aus einer Stromquelle, Leitern und einem Verbraucher. Ein Schalter kann den Stromkreis öffnen oder schliessen. Man kann sich einen Stromkreis vereinfacht wie einen Rundweg vorstellen: Nur wenn der Weg geschlossen ist, kann der elektrische Strom fliessen. Ein Leiter ist ein Material, das elektrischen Strom gut leitet. Besonders gut leiten viele Metalle, zum Beispiel Kupfer und Aluminium. Deshalb bestehen elektrische Leitungen häufig aus Kupfer. Leiter ermöglichen es, elektrische Energie von der Stromquelle zu einem Verbraucher zu übertragen. Ein Verbraucher ist ein Gerät oder Bauteil, das elektrische Energie aufnimmt und in andere Energieformen umwandelt. Eine Lampe wandelt elektrische Energie zum Beispiel hauptsächlich in Licht und Wärme um. Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in Bewegungsenergie um. Zu den Verbrauchern gehören zum Beispiel Lampen, Fernseher, Kühlschränke, Computer und Elektromotoren. Eine Stromquelle stellt elektrische Energie für einen Stromkreis zur Verfügung. Beispiele sind Batterien, Akkus oder Netzgeräte. Neben Leitern gibt es Materialien, die elektrischen Strom schlecht oder praktisch nicht leiten. Diese nennt man Isolatoren. Dazu gehören zum Beispiel Gummi, Kunststoff und Glas. Isolatoren werden eingesetzt, um Menschen vor elektrischem Strom zu schützen und zu verhindern, dass Strom an unerwünschten Stellen fliesst. Deshalb sind elektrische Kabel meistens mit einer isolierenden Kunststoffschicht umgeben. Ein Schalter kann einen Stromkreis öffnen oder schliessen. Ist der Stromkreis geschlossen, kann elektrischer Strom fliessen und der Verbraucher kann funktionieren. Wird der Stromkreis durch den Schalter geöffnet, wird der Stromfluss unterbrochen und der Verbraucher funktioniert nicht mehr. Ein Lichtschalter an der Wand ist ein einfaches Beispiel für einen Schalter. 9 Wichtige Begriffe: 10 Leiter- Elektrizität- Stromkreis-Energiequelle-VerbraucherSchalter Bausteine eines Stromkreislauf Welche Materialien leiten? 11 12 Die Messeinheiten für Strom Wenn wir über elektrischen Strom sprechen, begegnen uns häufig die Begriffe Stromstärke, Spannung und Leistung. Die Stromstärke gibt an, wie viel elektrische Ladung in einer bestimmten Zeit durch eine Leitung fliesst. Ihre Einheit heisst Ampere (A). Je grösser die Stromstärke ist, desto mehr elektrische Ladung fliesst. Die Spannung gibt an, wie stark der elektrische Strom „angetrieben wird. Ihre Einheit heisst Volt (V). Eine normale Steckdose in der Schweiz hat zum Beispiel eine Spannung von 230 Volt. Die Leistung gibt an, wie viel elektrische Energie ein Gerät in einer bestimmten Zeit verbraucht. Sie wird in Watt (W) angegeben. Ein Gerät mit einer hohen Wattzahl setzt in der gleichen Zeit mehr elektrische Energie um als ein Gerät mit einer niedrigen Wattzahl. Verbinde die zusammengehörigen Informationen: Welche Geräte verbrauchen in der Regel viel Strom? Wovon ist ein höherer oder niedrigerer Stromverbrauch abhängig? Diskutieren und recherchieren. Reihen-/Serienschaltung vs. Parallelschaltung 13 Reihen-/Serienschaltung Parallelschaltung Skizze Schaltkreis Beschreibung Stromkreis Schraubt man ein Lämpchen heraus, dann Die Helligkeit der Lämpchen. Beispiel 14