Energie des elektrischen Stromes

Die elektrische Energie ist die Fähigkeit des elektrischen Stromes, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden.

Formelzeichen:
Einheiten:

E_{el}

ein Joule (1 J)
eine Wattsekunde (1 Ws)

Es ist eine Energieform neben solchen Energieformen, wie mechanische, chemische, thermische, magnetische oder Kernenergie.

Bei vielen Geräten und Anlagen wird elektrische Energie genutzt und dabei in der Regel in andere Energieformen umgewandelt.

(Bild 1)

Zwischen den Einheiten bestehen folgende Beziehungen:

$\begin{array}{l} 1 Ws = 1 ‌ J (1 Joule) \\ 1 Ws = 1 Nm (1 Newtonmeter) \\ 1 Ws = 1 V \cdot A \cdot s \\ 1 Ws = 1 kg \cdot m^{2} \cdot s^{-2} \end{array}$

Vielfaches der Einheit 1 Ws ist 1 Kilowattstunde:

$1 kWh = 3,6 \cdot 10^{6} Ws$

Die Einheit Watt ist nach dem schottischen Erfinder JAMES WATT (1776-1819), die Einheit Joule nach dem englischen Physiker JAMES PRESCOTT JOULE (1818-1889) und die Einheit Newton nach dem englischen Physiker ISAAC NEWTON (1643-1727) benannt worden.

Bei einem Blitz wird elektrische Energie freigesetzt.

Die genutzte elektrische Energie kann mit einem Elektrizitätszähler (Kilowattstundenzähler, Energiezähler) direkt gemessen werden (Bild 2).

Die in einem Stromkreis oder einem Bauteil umgewandelte elektrische Energie ist umso größer,

je größer die elektrische Spannung ist,
je größer die elektrische Stromstärke ist und
je länger der Strom fließt.

Die in einem Stromkreis oder einem Bauteil umgewandelte elektrische Energie kann unter der Bedingung U = konstant und I = konstant berechnet werden mit der Gleichung

$E_{el} = U \cdot I \cdot t$

Dabei bedeuten U die elektrische Spannung, I die elektrische Stromstärke und t die Zeitdauer. Von der elektrischen Energie, die man elektrischem Strom zuordnen kann, ist die Energie zu unterscheiden, die in einem elektrischen Feld gespeichert ist. Sie existiert unabhängig davon, ob ein Strom fließt oder nicht. Genauere Informationen zu dieser Feldenergie sind unter den Stichwörtern „elektrisches Feld“ und „Kondensator“ zu finden.