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THEMA: Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt?

Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 04 Feb 2019 21:59 #48335

Man lernt es in der Schule, an der Uni und man frisst es, und eventuell vergisst es....
1 Watt in der Elektrotechnik ist gleich Spannung/Volt mal Stromstärke/Ampere
1 Watt in der Mechanik ist gleich etwa 1 kg 10 cm in einer Sekunde zu heben oder
1 Watt in der Themodynamik ist gleich 1 Gramm Wasser in 1 Sekunde um 14,joseph Kelvin zu erhöhen.

Wieso ist 1 Watt immer 1 Watt? Wer hat denn das Ganze so austariert und in welcher historischen Reihenfolge?

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 04 Feb 2019 22:58 #48337

Es gab da in der Tat früher Konfusion, da war nicht bekannt, dass Wärme das gleiche ist wie Energie, daher ja die Kalorie.

Als aber die Physiker erkannten, dass es sich ebenfalls um Energie handeln muss, wurden die Umrechnungsfaktoren auf das Joule und somit Watt abgestimmt.

Auch in der Mechanik waren einmal andere Einheiten üblich, zB PS, und beim Heben das Pond. Da geht das Joule ja auch nicht glatt auf, das hängt an der Gravitationsbeschleunigung, die eben auch nicht glatte 10 m/s² beträgt.

In der Elektrotechnik war das einfacher, da benützte man Energie bekannter Größe für die Versuche und konnte daraus dann gleich die Zusammenhänge herstellen, meine ich.

Gute Lehrbücher erwähnen die historische Entwickling, das ist immer wieder interessant zu lesen.

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 04 Feb 2019 23:19 #48338

Vielen Dank für die Antwort.
Aber wie kam es zu "Abstimmung" bei den Einheiten?
Aus heutiger Sicht scheint es irgendwie Gottgegeben, dass 1 Joule elektrotechnisch gleich 1 Joule mechanisch ist.
Als Ingenieur freut man sich natürlich, und es gibt auch die Umrechnungsfaktoren.
Aber wer hat diese gemessen, bestimmt und in welcher historischen Reihenfolge?

Gerade im 19. Jhdt (also 1801 bis 1900) kann ich mir nicht die Präzision vorstellen, Energie, Wärme, Arbeit wie auch immer so zu messen, dass Energie oder Energie pro Zeiteinheit über Elektrotechnik, Mechanik und Thermodynamik hinweg verrechnet werden konnten. Wie und wer das hinbekommen hat, wäre meine Frage.
Denn nur durch diese Interdisziplinität des Energieverständnisses erklärt sich die heutige Physik und sind Ingenieure fähig, Energietransformationen zu berechnen.

Gibt es einschlägige Literatur dazu, wie sich die physikalischen Einheiten und Umrechnungsfaktoren erschlossen haben?
Ich habe dazu nichts gefunden (populärwissenschaftlich)?

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 04 Feb 2019 23:49 #48339

Die meisten physikalischen Normen haben wir Frankreich zu verdanken. Conférence Générale des Poids et Mesures; kurz: CGPM
wiki: de.wikipedia.org/wiki/Generalkonferenz_f...Ma%C3%9F_und_Gewicht

wiki:
Im Jahr 1948 ersetzte die 9. Generalkonferenz für Maße und Gewichte in Paris die Kalorie als physikalische Einheit der Wärmemenge durch die Einheit Joule. Eine Kalorie entspricht ca. 4,1868 Joule (1 kcal = 4,1868 kJ) und ein Joule ca. 0,239 Kalorien. Aufgrund unterschiedlicher Definitionen der Kalorie existieren jedoch leicht unterschiedliche Werte.

Da steht auch meist ein historisches Kapitel, zB
Anfangs (Mitte des 19. Jahrhunderts) war ein Bezug auf die Erwärmung von Wasser von 0 °C auf 1 °C gebräuchlich, also ein recht hoher Wert von etwa 4,22 kJ pro Kilogrammkalorie; später war eine Normung der Grammkalorie auf exakt 42 Millionen erg, entsprechend 4,2 J, im Gespräch.

Schau Dir diese Seite mal an:
www.deutsche-schutzgebiete.de/deutsches_mass_und_gewicht.htm

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 20 Mai 2019 09:41 #52009

Ganz praktisch würde ich hier kurz mal gerne den Zusammenhang zwischen Elektrotechnik und Mechanik herstellen. ;)
Wie du schon gesagt hast, gilt: P=UI bzw. allgemeiner und in der Mechanik P=W/t (Leistung ist verrichtete Arbeit pro Zeit)

Das kann man ineinander umformen:
P=W/t mit der mechanischen Arbeit W=F*s (Arbeit wird durch eine Kraft F parallel zum Weg s verrichtet)
Also lautet die Einheit: Einheit der Kraft: (m*kg/s²) mal einen Weg (gibt m²*kg/s²) geteilt durch eine Zeit (gibt m²*kg/s³).

Das sind SI-Einheiten.

m²*kg/s³ folgt allerdings auch aus dem Produkt der Einheiten für Strom und Spannung in SI-Einheiten:
Spannung (Volt in SI): m²*kg/(s²*A) und I als SI-Basiseinheit in A (Ampère).

Ich empfehle den Kasten unten rechts:
https://de.wikipedia.org/wiki/Volt

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 20 Mai 2019 11:35 #52013

de.wiktionary.org/wiki/Metrik deswegen passiert so etwas Göttliches wie Harald007, der dann ein zusammen hängende Sache entdeckt. Denn es ist Nur gleich, es ist nicht identisch, dafür gibt es in der Mathematik ein anderes Zeichen.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 20 Mai 2019 11:56 #52014

Chris schrieb: Denn es ist Nur gleich, es ist nicht identisch, dafür gibt es in der Mathematik ein anderes Zeichen.

Identisch ist nur "dasselbe", ein Joule ist aber immer nur gleich einem anderen Joule. Ob die Energie aus Photonen, mechanischer Arbeit, Wärme oder Bindungsenergie stammt, macht sie aber nicht unterscheidbar, das sieht man dem einzelnen Joule nicht mehr an.

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 20 Mai 2019 13:06 #52017

Ja gell ra-raisch, man hat es förmlich normiert. :D wie göttlich ist das denn.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

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Elektronisches Watt ist gleich mechanisches Watt? 20 Mai 2019 20:56 #52025

Chris schrieb: Ja gell ra-raisch, man hat es förmlich normiert. :D wie göttlich ist das denn.

Das hat mit Normierung nichts zu tun. Du kannst auch 1 Zentner Äpfel nicht von 50 kg Äpfel unterscheiden.

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