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Energieumwandlung – Energiewandler, Wert der Energie und Wirkungsgrad

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Alex Mercks
Energieumwandlung – Energiewandler, Wert der Energie und Wirkungsgrad
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse - 10. Klasse

Grundlagen zum Thema Energieumwandlung – Energiewandler, Wert der Energie und Wirkungsgrad

Inhalt

Energiewandler Physik

Weißt du, was passiert, wenn du eine Glühlampe einschaltest? Oder wie man mithilfe von Benzin ein Auto fahren kann? Und weißt du, was die Energie damit zu tun hat?
Der Zusammenhang besteht in der Energieumwandlung. Sowohl im Auto als auch in der Glühlampe wird eine Energieform in eine andere umgewandelt. Was das genau bedeutet, damit beschäftigen wir uns im Folgenden.


Energieformen

Zuerst wiederholen wir die verschiedenen Energieformen. Erinnere dich daran, welche verschiedenen Energieformen du bereits kennst.
Die potenzielle Energie, auch Lageenergie genannt, gibt die Energie eines Körpers an, die durch seine Lage bestimmt wird. Ein Ball, welcher auf einem Tisch liegt, oder eine gespannte Feder haben potenzielle Energie.
Kinetische Energie wird auch Bewegungsenergie genannt und gibt die in der Bewegung gespeicherte Energie an. Jeder Körper, der sich bewegt, hat kinetische Energie. Ein Auto, welches über die Autobahn fährt, besitzt zum Beispiel kinetische Energie.
Die thermische Energie wird auch als Wärmeenergie bezeichnet. Die thermische Energie des Wassers in einer Wärmflasche wird an dich und dein Bett abgegeben.
Damit du dir dieses Video gerade anschauen und den Text lesen kannst, wird elektrische Energie für deinen Computer oder dein Tablet benötigt.
Chemische Energie ist in Stoffen gespeichert und wird unter anderem durch Verbrennung freigesetzt. Beispiele dafür sind Erdöl und Holz. Wenn du sie verbrennst, kannst du die Energie nutzen.
Auch Licht ist eine Form von Energie, die sogenannte Strahlungsenergie. Durch die Strahlungsenergie der Sonne ist Leben auf der Erde möglich.


Was ist ein Energiewandler?

Aber was passiert, wenn du eine Glühlampe einschaltest? Sie beginnt zu leuchten. Hierbei wird Energie umgewandelt. Das nennt man auch Energieumwandlung. Eine kurze Definition für die Energieumwandlung ist die folgende: Energie wird von einer Energieform in eine andere Energieform umgewandelt. Diese Energieumwandlung kann mithilfe von Energieflussdiagrammen dargestellt werden.

Energieumwandler_Grafik

Schauen wir uns die Energieumwandlung am Beispiel der Glühlampe an. Eine Glühlampe wird mit elektrischer Energie versorgt, das ist also die Energieform 1. Die Glühlampe agiert als Energiewandler. Heraus kommt Licht, also Strahlungsenergie. In der Grafik dargestellt als Energieform 2. Allerdings wird nicht die komplette Energie in Strahlungsenergie umgewandelt. Eine Glühlampe erwärmt sich, wenn sie eine Weile brennt. Es entsteht auch Wärmeenergie, die dritte Energieform. Diese ist im Fall der Glühbirne ungewollt und kann nicht weiter genutzt werden – man spricht daher umgangssprachlich auch von einem Verlust. Eine Umwandlung von Energien ist immer mit Verlusten verbunden.
Bei einem Verbrennungsmotor in einem Auto findet ebenfalls Energieumwandlung statt. Hierbei wird die chemische Energie des Kraftstoffs, also Benzin oder Diesel, beim Verbrennen im Motor in kinetische Energie umgewandelt. So kann der Motor das Auto in Bewegung bringen. Auch hier entsteht thermische Energie und der Motor erhitzt sich während des Fahrens.
Die Glühlampe und der Motor sind verantwortlich für diese Energieumwandlung. Man bezeichnet sie daher als Energiewandler.

Energiewandler – Definition

Energiewandler sind Geräte, Gegenstände oder Lebewesen, die verschiedene Energieformen ineinander umwandeln. Welche Energieform in welche umgewandelt wird, hängt vom jeweiligen Energiewandler ab.

Energiewandler – Beispiele

  • Das Glühwürmchen wandelt die chemische Energie der Nahrung in kinetische Energie und Strahlungsenergie um.
  • Eine Solarzelle wandelt die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie um.
  • Der Mensch als Energiewandler wandelt die chemische Energie der Nahrung unter anderem in kinetische Energie und Wärmeenergie um.


Der „Wert“ der Energie

Es gibt sehr viele verschiedene Arten von Energiewandlern, aber nicht jede Energieform kann in jede beliebige umgewandelt werden. Hast du dir schon einmal die Frage gestellt, warum Energie überhaupt umgewandelt werden muss? Jede Energieform hat einen anderen Nutzen für uns. Wenn uns kalt ist, dann bringt uns potenzielle Energie wenig, aber thermische Energie sorgt dafür, dass unsere Körpertemperatur wieder steigt. Das beste Beispiel ist aber die elektrische Energie. Die elektrische Energie selbst können wir kaum nutzen. Sie ist aber praktisch, weil sie sich in so viele andere Energieformen umwandeln lässt.
Bestimmt hast du schon einmal von Energieerzeugung und Energieverlust gehört. Physikalisch gesehen ist aber beides falsch. Energie kann weder erzeugt werden noch kann sie verloren gehen. Energie kann lediglich umgewandelt werden. Die Summe aller Energieformen bleibt immer gleich. Das nennt man die Energieerhaltung.
Nicht jede Energieform hat den gleichen Wert für uns Menschen. Das liegt daran, dass sich nicht jede Energieform gleich gut nutzen bzw. umwandeln lässt. Elektrische, kinetische und potenzielle Energie lassen sich sehr gut umwandeln und dadurch gut nutzen. Daher haben diese Energieformen einen höheren Wert für uns. Thermische Energie hat den geringsten Wert. Diese kann nur umgewandelt werden, wenn sie von einem Körper mit hoher Temperatur, zum Beispiel dem Wasser in deiner Wärmflasche, zu einem Körper mit einer geringen Temperatur, zum Beispiel deinen ausgekühlten Füßen, fließt. Selbst dann jedoch nur unvollständig. Auch die thermische Energie, welche bei der Glühlampe oder dem Automotor entsteht, kann von uns nicht weiter genutzt werden. Man spricht dabei von Energieentwertung. Diese tritt bei allen Energieumwandlungen auf.


Der Wirkungsgrad

Um zu berechnen, wie groß der Anteil an nutzbaren und nicht nutzbaren Energieformen bei einer Energieumwandlung ist, gibt es den Wirkungsgrad. Dieser definiert sich durch das Verhältnis zwischen Nutzen und Aufwand.

$\text{Wirkungsgrad} = \frac{\text{Nutzen}}{\text{Aufwand}}$

Eine Glühlampe hat zum Beispiel einen Wirkungsgrad von $5\,\%$. Das bedeutet, dass aus $100\,\%$ zugeführter elektrischer Energie nur $5\,\%$ der Energie in Licht und die anderen $95\,\%$ in Wärme umgewandelt werden. Die Menge an zugeführter elektrischer Energie ist in diesem Beispiel der Aufwand und die erzeugte Strahlungsenergie der Nutzen. Eine Energiesparlampe hat einen etwas besseren Wirkungsgrad von etwa $25\,\%$, allerdings werden immer noch $75\,\%$ der Energie in Wärme umgewandelt.
Kraftwerke sind ebenfalls Energiewandler. Ihr Ziel ist es, andere Energieformen in elektrische Energie umzuwandeln. Ein normales Kohlekraftwerk hat einen Wirkungsgrad von $25\,\%$ – $50\,\%$. Also geht dabei von der eingesetzten chemischen Energie der Kohle $50\,\%$ – $75\,\%$ als Wärme verloren, der Rest wird in elektrische Energie umgewandelt. Die entstandene thermische Energie kann direkt an umliegende Häuser weitergeleitet werden und so ebenfalls nutzbar sein. Diese Wärme wird Fernwärme genannt. Damit lässt sich der Wirkungsgrad auf $80\,\%$ – $90\,\%$ erhöhen. Dabei werden jedoch eine Menge klimaschädliches $\mathrm{CO_2}$ und umwelt- bzw. gesundheitsschädlicher Feinstaub ausgestoßen, weshalb das Kohlekraftwerk trotz des guten Wirkungsgrads kein guter Energiewandler zur Gewinnung elektrischer Energie ist.

Das Video zur Energieumwandlung

In diesem Video lernst du, dass du eine Energieform mithilfe von Energiewandlern in eine andere umwandeln kannst. Dabei kann Energie weder erzeugt werden noch kann sie verloren gehen, da der Energieerhaltungssatz gilt. Auch wird erklärt, dass die unterschiedlichen Energieformen einen unterschiedlichen Wert für uns Menschen haben, da nicht alle beliebig nutzbar sind oder beliebig nutzbar gemacht werden können. Der Wirkungsgrad gibt an, wie groß der Anteil an nutzbarer Energie bei einer Energieumwandlung ist.
Um dich noch mehr mit dem Thema vertraut zu machen, gibt es noch Übungen und ein Arbeitsblatt zum Thema Energiewandler.

Transkript Energieumwandlung – Energiewandler, Wert der Energie und Wirkungsgrad

Hallo und willkommen zu meinem Lernvideo im Fach Physik. Hast du dich eigentlich schonmal gefragt, was genau passiert, wenn man eine Lampe einschaltet? Oder wie man ein Auto mit Benzin bewegen kann? Und was hat die Energie damit zu tun? Bei all diesen Geräten wird eine Energieform in eine andere Energieform umgewandelt. Heute wollen wir uns dem Thema der Energieumwandlung widmen. Dazu schauen wir uns noch einmal die verschiedenen Energieformen an, um dann zu sehen wie diese mithilfe von Energiewandlern ineinander umgewandelt werden können. Um zu verstehen, wie effizient ein Energiewandler ist, müssen wir erst etwas über den Wert der Energie lernen. Dann wird klar werden, was der Wirkungsgrad über einen Energiewandler aussagt. Zur Wiederholung schauen wir uns doch noch einmal die verschiedenen Energieformen an. Die potentielle Energie nennt man auch Lageenergie oder Spannenergie. Wenn man zum Beispiel einen Ball auf einen Tisch legt, hat er potentielle Energie. Aber auch eine gespannte Feder hat potentielle Energie. Kinetische Energie nennt man auch Bewegungsenergie. Jeder Körper der sich bewegt hat kinetische Energie, zum Beispiel ein Auto, das über die Autobahn rast. Die thermische Energie wird auch als Wärmeenergie bezeichnet. Die thermische Energie des Wassers in einer Wärmeflasche wird als Wärme an dich und dein Bett abgegeben. Elektrische Energie wird benötigt, um zum Beispiel deinen Computer zum Laufen zu bringen. Chemische Energie ist die Energie, die in Stoffen gespeichert ist. Erdöl oder Holz zum Beispiel haben chemische Energie. Wenn du diese Stoffe verbrennst, kannst du diese Energie nutzen. Auch Licht ist eine Form von Energie, man nennt sie auch Strahlungsenergie. Durch die Strahlungsenergie, die von der Sonne die Erde erreicht, kann hier Leben entstehen. Was passiert nun also, wenn man den Schalter einer Lampe einschaltet? Die Lampe fängt an zu leuchten. Aber wie? Hier wird Energie umgewandelt. Energieumwandlungen können mithilfe von Energieflussdiagrammen dargestellt werden. Für die Glühbirne sieht das folgendermaßen aus: Die Glühbirne wird mit elektrischer Energie versorgt und wandelt diese um in Licht, also Strahlungsenergie und thermische Energie. Die Glühbirne leuchtet ja nicht nur, sie wird auch warm. Bei einem Verbrennungsmotor, wie er in fast jedem Auto vorhanden ist, sieht das Ganze etwas anders aus. Hier wird die chemische Energie des Kraftstoffs beim Verbrennen im Motor in kinetische Energie umgewandelt. So kann der Motor das Auto zum Bewegen bringen. Aber es entsteht auch thermische Energie, so ein Motor kann ja ganz schön heiß werden und benötigt sogar einen Kühler, damit er nicht überhitzt. Die Glühlampe und der Motor sind verantwortlich für diese Energieumwandlungen, man bezeichnet sie als Energiewandler. Energiewandler sind Geräte, Gegenstände oder Lebewesen, die verschiedene Energieformen ineinander umwandeln. Welche Energieform in welche umgewandelt wird, hängt von dem verwendeten Energiewandler ab. Zum Beispiel wandelt das Glühwürmchen die chemische Energie seiner Nahrung in Bewegungsenergie und Strahlungsenergie um. Und die Weihnachtspyramide nutzt die thermische Energie der Kerzen, um sich zu drehen. Eine Solarzelle nutzt die Strahlungsenergie der Sonne und wandelt sie in elektrische Energie um. Es gibt unzählige verschiedene Energiewandler, jedoch kann nicht jede Energieform in jede beliebige umgewandelt werden. Aber warum müssen wir Energie eigentlich umwandeln? Weil jede Energieform einen bestimmten Nutzen für uns bieten kann. Wenn uns kalt ist, hilft uns keine potentielle Energie, aber thermische schon. Elektrische Energie an sich bringt uns keinen großen Nutzen, aber sie ist so praktisch, weil sie sich in verschiedenste Energieformen umwandeln lässt und so für uns nutzbar wird. Kann man Energie eigentlich erzeugen? Leider nein, wir können sie nur umwandeln. Kann Energie dann verloren gehen? Genauso wenig, wie man Energie erzeugen kann, kann Energie verloren gehen. Die Summe aller Energieformen bleibt immer gleich, das nennt man Energieerhaltung. Aber nicht jede Energieform hat den gleichen Wert für uns Menschen. Das liegt daran, dass sich verschiedene Energieformen nicht gleich gut nutzen beziehungsweise umwandeln lassen. Wir haben schon gehört, dass sich elektrische Energie sehr gut in andere Energieformen umwandeln lässt. Das Gleiche gilt für mechanische Energie, also kinetische und potentielle Energie. Sie lässt sich ebenfalls sehr leicht in andere Energieformen umwandeln. Elektrische und mechanische Energie haben daher einen höheren Wert für uns als die anderen Energieformen. Thermische Energie hat den geringsten Wert für uns. Sie kann nur umgewandelt werden, wenn sie von einem Körper mit hoher Temperatur zu einem Körper mit kalter Temperatur fließt, und auch dann nur unvollständig. Ist die thermische Energie erst einmal in der Umgebung so ist sie für uns wertlos, da es keinen kälteren Körper gibt, zu dem sie fließen könnte. Die Wärme, die zum Beispiel von der Glühbirne oder dem Automotor an die Umgebung abgegeben wird, kann von uns also nicht weiter genutzt beziehungsweise umgewandelt werden. Man spricht von Energieentwertung. Leider treten bei allen Energieumwandlungen Energieentwertungen auf durch zum Beispiel Reibung, die Erwärmung von elektrischen Leitungen oder das Entstehen von heißen Abgasen. Um festzustellen, wie groß der Anteil an gewollten und ungewollten Energieformen bei einer Umwandlung ist, gibt es den Wirkungsgrad. Er definiert sich durch den Quotienten aus Nutzen und Aufwand. Diese Glühlampe hat zum Beispiel ein Wirkungsgrad von fünf Prozent, das heißt, dass aus 100 Prozent zugeführter elektrischer Energie fünf Prozent der Energie in Licht und etwa 95 Prozent der Energie in Wärme umgewandelt wird. Die Menge an zugeführter elektrischer Energie ist hier der Aufwand und die erzeugte Strahlungsenergie der Nutzen. Übrigens hat eine Energiesparlampe einen Wirkungsgrad von etwa 25 Prozent. Damit liegt er zwar sehr viel höher als bei der herkömmlichen Glühlampe, allerdings werden immer noch 75 Prozent der Energie als Wärme an die Umgebung abgegeben. Kraftwerke sind auch Energiewandler. Ihr Ziel ist es, andere Energieformen in elektrische Energie umzuwandeln. Ein normales Kohlekraftwerk hat ein Wirkungsgrad zwischen 25 und 50 Prozent. Dabei geht von der eingesetzten chemischen Energie der Kohle also 50 bis 75 Prozent der Energie als Wärme verloren. Der Rest wird in elektrische Energie umgewandelt. Diese Energie macht man in einem sogenannten Blockheizkraftwerk weiter nutzbar und leitet die Abwärme direkt an die umliegenden Haushalte, um sie zu beheizen. Das nennt man Fernwärme. Damit lässt sich der Wirkungsgrad auf etwa 80 bis 90 Prozent steigern. Wir haben also festgestellt, dass man eine Energieform in eine Andere mithilfe von Energiewandlern umwandeln kann, je nachdem, welche Energieform man gerade benötigt. Dabei kann man Energie weder erzeugen und es geht auch keine Energie verloren, es gilt der Energieerhaltungssatz. Doch haben die unterschiedlichen Energieformen einen unterschiedlichen Wert für uns, da sie nicht alle beliebig nutzbar gemacht werden können. Wird Energie als Wärme an die Umgebung abgegeben, so ist sie wertlos, sie kann in keine anderen Energieformen umgewandelt werden. Der Wirkungsgrad gibt an, wie groß der Anteil an nutzbarer Energie ist, die von einem Energiewandler umgewandelt wird. Und das war es auch schon für heute. Bis bald, euer Alex.

35 Kommentare

35 Kommentare
  1. nice chillige stimme und nices video

    Von Nikki kkkiki, vor 11 Tagen
  2. Ja has halt ne chillige stimme

    Von Sena, vor 6 Monaten
  3. ich konnte mich sehr gut konzentrieren wegen deiner nicen und chilligen stimme

    Von Koma Heuermann, vor etwa einem Jahr
  4. Besser kann ein Lernvideo nicht gemacht sein. Danke

    Von Horakingrid, vor etwa einem Jahr
  5. Hallo Katharina U., danke für den Hinweis. Hier werden ausgewählte Energieumwandlungen vorgestellt.
    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Albrecht K., vor mehr als einem Jahr
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Energieumwandlung – Energiewandler, Wert der Energie und Wirkungsgrad Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Energieumwandlung – Energiewandler, Wert der Energie und Wirkungsgrad kannst du es wiederholen und üben.
  • Bestimme, welche Energieform zu welchem Bild passt.

    Tipps

    Die potentielle Energie wird auch Höhen- oder Lageenergie genannt.

    Die kinetische Energie ist die Bewegungsenergie.

    Die chemische Energie ist die Energie, die in Form von chemischen Verbindungen in einem Stoff gespeichert ist.

    Lösung

    Ein Körper hat immer dann eine potentielle Energie, wenn es sich in einer gewissen Höhe befindet wie z.B. ein Ball auf einem Tisch. Läge er auf dem Boden, so hätte er keine potentielle Energie.

    Ein Körper hat immer dann eine kinetische Energie, wenn er in Bewegung ist wie z.B. ein fahrendes Auto. Ein Auto, welches steht, hat somit keine kinetische Energie.

    In der Batterie ist elektrische Energie gespeichert. Elektrische Energie ist immer dann im Spiel, wenn mittels eines Stromflusses Energie übertragen wird. Sie kann in elektrische Feldern gespeichert sein (Batterie).

    Chemische Energie bezeichnet man Energie, die in Form einer chemischen Verbindung in einem Stoff enthalten ist wie z.B. Holz. Durch eine chemische Reaktion (z.B. Verbrennung) kann diese Energie umgewandelt werden. Ein weiteres Beispiel für einen Träger von chemischer Energie sind Lebensmittel.

    Thermische Energie tritt überall auf, wo es eine Wärmeentwicklung gibt wie z.B. bei Feuer.

    Strahlungsenergie ist die Energie, die durch das Sonnenlicht auf die Erde gelangt. Diese Energie äußert sich z.B. im Pflanzenwachstum. Das passende Bild ist also die Sonne.

  • Beschreibe die Eigenschaften der Energie.

    Tipps

    Überlege dir den Unterschied zwischen Energieerhaltung und Energieentwertung.

    Lösung

    Die Energieerhaltung ist ein sehr wichtiges Phänomen, welches man sich merken sollte. Energie kann nicht einfach verschwinden oder verloren gehen, Energie bleibt immer erhalten. Bei Energieumwandlungen können wir niemals die komplette Energie in eine andere überführen. Wir machen dabei immer Verluste. Diese Verluste bedeuten aber nicht, dass hier Energie einfach verschwunden ist. Die Verluste sind nämlich auch Energie, die meistens in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Es findet also bei jeder Energieumwandlung eine Energieentwertung statt.

    Eine Energieumwandlung, bei der tatsächlich keine Verluste gemacht werden, ist noch nicht entdeckt worden (Perpetuum Mobile). Wissenschaftler sind aber stets bemüht, Energieumwandler zu entwickeln, die möglichst wenige Verluste haben.

  • Beschreibe den Ablauf einer Energieumwandlung beim Ottomotor.

    Tipps

    Welche Energie wird hier in welche umgewandelt?

    Lösung

    Bei dem Ottomotor wird chemische Energie in kinetische (und thermische) umgewandelt. Das Benzin wird in den Motor geleitet und dort verbrannt. Dies hat eine Wärmeausdehnung zur Folge, welche einen Kolben aus dem Verbrennungsraum drückt. Der Kolben ist an eine Antriebswelle angeschlossen, die sich immer dann bewegt, wenn der Kolben es auch tut. Das Gas verrichtet also mechanische Arbeit und kühlt sich dann wieder ab; der Kolben wird zurück in den Verbrennungsraum geschoben. Nun wird wieder ein bisschen Gas verbrannt und das ganze geht von vorne los. Der Kolben vollführt also eine Auf-und Abbewegung und treibt damit durchgehend die Antriebswelle an. Die Räder sind mit der Antriebswelle verbunden und fangen an sich zu drehen. So wurde also chemische Energie in kinetische Energie umgewandelt. Der Ottomotor ist noch heute Bestandteil von vielen Autos.

  • Bestimme, welche Energieformen der Energiewandler umwandelt.

    Tipps

    In einem Kohlekraftwerk wird Kohle verbrannt. Kohlekraftwerke sorgen für die Erzeugung von Strom.

    In einem Wasserkraftwerk werden Turbinen in Flüssen angebracht. Auch sie erzeugen Strom.

    Lösung

    Auch ein Mensch kann eine Energieumwandler sein wie jedes Lebewesen. Es nimmt durch die Nahrung chemische Energie auf und gibt sie durch kinetische Energie oder thermische Energie wieder ab. Wenn einem also kalt ist, hilft es etwas zu essen.

    Eine Bügeleisen wandelt elektrische Energie in thermische Energie um.

    Ein Kohlekraftwerk wandelt chemische Energie (die in der Kohle enthalten ist) in elektrische Energie um. Kohlekraftwerke haben in Deutschland einen Anteil von knapp 45% der gesamten Stromerzeugung.

    Eine Lampe wandelt elektrische Energie ins Strahlungsenergie um.

    Ein Wasserkraftwerk wandelt die kinetische Energie des Wassers in elektrische Energie um. In Flüssen fließt das Wasser immer Richtung Meer. Diese Bewegung kann zum Antrieb von Turbinen benutzen.

  • Stelle ein Energieflussdiagramm auf.

    Tipps

    Die Solarzelle nutzt das Licht der Sonne.

    Bei einer Energieumwandlung entsteht auch immer Wärme.

    Lösung

    Die Solarzelle und das Auto sind zwei Energiewandler.

    Das Auto lässt in seinen Zylindern Benzin explodieren, um daraus kinetische Energie zu gewinnen. Dabei wird auch viel Wärme frei.

    Der Motor wandelt chemische Energie (die in dem Treibstoff, z.B. Benzin gespeichert ist) in kinetische Energie um.

    Die Solarzelle ist sehr modern und nutzt Licht, um elektrischen Strom bereitzustellen. Aber auch hier wird Wärme frei.

    Die Solarzelle wandelt Strahlungsenergie in elektrische Energie um. Dabei ensteht Wärme, also thermische Energie.

  • Berechne den Wirkungsgrad einer Glühlampe.

    Tipps

    Die Formel für den Wirkungsgrad ist:

    Lösung

    Die Formel für den Wirkungsgrad ist: $\eta=\frac {P_{Nutzen}} {P_{Aufwand}}$ P ist dabei die Leistung. Die Aufwandsleistung (oder Eingangsleistung) ist die Leistung, die in den Verbrauch hineinfließt. In unserem Fall sind das die 60W. Die Nutzleistung (oder Ausgangsleistung) ist die Leistung, mit der das Licht tatsächlich strahlt. Also dass, was von den 60W für unseren tatsächlichen Zweck übrig bleibt. Das sind in dem Fall die 4,2W. Nun berechnen wir den Wirkungsgrad $\eta$: $\eta=\frac {P_{Nutzen}} {P_{Aufwand}}=\frac {4,2W}{60W}=0,07=7\%$

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