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Physik: Elektrisch Bergauf
Released by matroid on Di. 30. Juli 2013 11:29:13 [Statistics]
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Hinaus aus dem Sommerloch!

Dieser Artikel aus dem Bereich "Tools" und der Rubrik "Sommerloch" handelt vom Elektrofahrrad. Besonders gut eignen sich diese Fahrräder für den Arbeitsweg oder zum Einkaufen. Für diesen Artikel habe ich aber eine kurze Bergfahrt gewählt, um die Leistungsangaben des Antriebs zu überprüfen und auch um ein bisschen Schulphysik einzubringen.

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Technisches

Motor: Das Testfahrrad hat einen Motor beim Tretlager mit 250W Dauerleistung und 500W Spitzenleistung. (Mittlerweile gibt es auch Fahrradmotoren in der Hinterradnabe mit bis zu 1000W Spitzenleistung. Diese gelten dann aber gesetzlich als Kleinmotorräder.) Batterie: Der Akku hat eine Kapazität von 12Ah bei 26V. Auch hier gibt es bereits grössere Modelle. Von den unhandlichen Modellen einmal abgesehen erreichen die grösseren Akkus etwa 0.5kWh. Mit anderen Worten: Man kann das Fahrrad etwa 2 Stunden quälen, dann muss man wieder aufladen. Im Vergleich dazu hat Benzin etwa die 100fache Energiedichte und weniger schmeichelhaft ist, dass sogar feuchter Müll etwa 20mal mehr Energie hat als eine Akkuladung. Gewicht: Elektrofahrräder sind naturgemäss etwas schwerer. So um die 25kg sind es in den meisten Fällen. Die Testkonstellation wog 125kg. Achtung, keine voreiligen Schlüsse ziehen! Die Tasche auf dem Gepäckträger war sehr schwer.
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Die Fahrt

Los geht es auf 400m Höhe,
das Ziel liegt 591m über Meer.
Bedingung: Die Fahrt sollte nicht anstrengend sein, die Haupt-Arbeit soll der Motor übernehmen. Strecke: 2.2km, Benötigte Zeit: 9 Min 45 Sek. Aus dem Physik-Schulunterricht sollte man noch wissen, dass sich die potentielle Energie zu E=m*g*h berechnen lässt. Die durchschnittliche Leistung wiederum ist die Energie geteilt durch die benötigte Zeit. P=m*g*h/T=125kg*9.81m/s^2*191m/585s~=400W. Falls der Motor also genau 250W geleistet hat, habe ich noch 150W beigetragen. Die Angaben des Herstellers sind somit durchaus realistisch. Dazu kommt natürlich noch etwas Verlustleistung durch diverse Formen der Reibung.
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"Physik: Elektrisch Bergauf" | 2 Comments
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Re: Elektrisch Bergauf
von: Canon am: So. 11. August 2013 14:06:51
\(\begingroup\)Ja, und wie wars?\(\endgroup\)
 

Re: Elektrisch Bergauf
von: Friedel am: Mi. 11. September 2013 17:54:42
\(\begingroup\)Und wie kommst du wieder zurück? Da du mitgestrampelt hast, ist der Akku wahrscheinlich nach dem halben Rückweg voll und du kannst ihn nicht weiter laden. Entweder fährst du dann wieder bergauf oder du musst dein Fahrrad den Berg runter tragen.\(\endgroup\)
 

 
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