Umwandlung und Übertragung von Energie

In diesem Artikel geht es um die Umwandlung und Übertragung von Energie. Wir erklären dir, wie die Umwandlung und Übertragung von Energie funktioniert und wofür sie genutzt wird.

Dieser Artikel gehört zum Fach Physik und erweitert das Thema Energie in der Natur und Technik.

Viel Spaß beim Lernen!

Wofür werden die Umwandlung und Übertragung von Energie genutzt?

Generell braucht man die Umwandlung und Übertragung von Energie, um Energie für uns brauchbar zu machen. An sich haben wir viele natürliche Energiequellen: Sonnenstrahlen, Wasser, Wind und viele weitere. Aber die Sonnenstrahlen an sich können dein Handy nicht aufladen. Dazu müssen sie erst zur Erde transportiert und umgewandelt werden.

Energieumwandlung findet natürlicherweise schon in deinem Körper statt. Chemische Energie aus der Nahrung, die du zu dir nimmst, wird hierbei in kinetische Energie (also Bewegungsenergie) umgewandelt, wenn du dich bewegst. Abhängig von der Bewegung, die du gerade ausführst, kann die kinetische Energie auch beispielsweise in Spannenergie etc. umgewandelt werden.

Diese Energieumwandlungen und -übertragungen finden bei nahezu allen Vorgängen im täglichen Leben statt.

Was ist die Übertragung von Energie?

Die Übertragung von Energie kann durch Arbeit, Wärme, Strahlung, elektrischen Stron oder durch mechanische Vorgänge geschehen. Das berühmteste Beispiel sind hierbei wohl Hochspannungsleitungen, die Strom von einem Ort an einen anderen – möglicherweise weit entfernten – bringen.

Energieübertragung ist damit also der „Transport“ von Energie von einem Körper zu einem anderen.

Wie funktioniert die Umwandlung von Energie?

Grundsätzlich gibt es bei der Energieumwandlung vier Komponenten, die relevant sind und die du dir merken solltest. Energieform 1, Energieform 2, den Energiewandler und die Energie, die während des Prozesses entwertet wird. Zum besseren Verständnis findest du auch gleich noch ein Beispiel dazu.

Energieform 1 und 2 sind jeweils die vorherige Energieform – also die, die du umwandeln möchtest – und die, die nach der Umwandlung entsteht.

Der Energiewandler ist letztendlich das, was Energieform 1 dazu bringt, sich in Energieform 2 zu wandeln. Das bedeutet also, dass der Energiewandler eigentlich der Auslöser des ganzen Prozesses ist, da sonst einfach nichts geschehen würde.

Während des ganzen Prozesses wird immer ein Teil der Energie entwertet. Sie geht hierbei nicht verloren! Nach dem Energieerhaltungsgesetz kann Energie in einem abgeschlossenen Raum nie verloren gehen, sondern nur umgewandelt werden! Energieentwertung bedeutet, dass quasi ein „Nebenprodukt“ entsteht zu der Energieform, die man eigentlich haben will. Dieses „Nebenprodukt“ ist immer noch Energie, aber nicht in der gewünschten Form. Demnach wird nicht 100% der Energieform 1 auch in die gewünschte Energieform 2 umgewandelt – ein kleiner Bruchteil wird sozusagen zur Energieform 3 bzw. der entwerteten Energie.

Beispiel 1: Ein Elektromotor im Auto

Ein Elektromotor benutzt elektrische Energie als Ausgangsform. Diese wird vom Elektromotor in mechanische Energie umgewandelt, die das Auto in Bewegung setzt. Demnach ist:

• Elektrische Energie: Energieform 1

• Elektromotor: Energiewandler

• Mechanische Energie: Energieform 2

Wie du vielleicht weißt, werden auch Elektromotoren mit der Zeit warm. Das liegt daran, dass das „Nebenprodukt“ der Energieumwandlung hier thermische Energie ist.

Beispiel 2: Eine Energiesparlampe

Die Energiesparlampe benutzt hier auch elektrische Energie als Ausgangsform. Diese wird jedoch hierbei in Lichtenergie umgewandelt. Fasst du eine Glühbirne an, nachdem sie eine Weile geleuchtet hat, wirst du merken, dass diese zwar nicht heiß, aber wärmer werden. Das ist wieder das „Nebenprodukt“ der thermischen Energie.

Hier ist also:

• Elektrische Energie: Energieform 1

• Energiesparlampe: Energiewandler

• Lichtenergie: Energieform 2

• Thermische Energie: Energieform 3 bzw. entwertete Energie

Beispiel für die Kombination von Energieübertragung und -umwandlung:

Vielleicht hast du selber eine Photovoltaikanlage auf dem Dach deines Hauses oder du siehst sie hier und da auf anderen Dächern oder neben Autobahnen. Das System der Photovoltaikanlagen konzentrieren sich genau auf die Energiegewinnung durch Übertragung und Umwandlung von Energie.

Erst muss die Lichtenergie durch die Sonnenstrahlen zur Erde transportiert werden, was den Teil der Energieübertragung darstellt.

Um die Energie dann für uns nutzbar zu machen, muss sie durch die Photovoltaikanlagen in elektrische Energie umgewandelt werden, was die Energieumwandlung ist.

Nun solltest du alles Wichtige wissen, was du zur Umwandlung und Übertragung von Energie wissen musst! Wenn du dich für weitere Themen im Fach Physik oder auch für Erklärungen in weiteren Fächern interessierst, schaue dich gerne auf den anderen Seiten auf StudySmarter um!