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Aufgabe

LED- und LCD-Uhren

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Abb. 1 Knopfzelle

Eine Knopfzelle ist eine kleine Batterie, die z.B. zum Betrieb von elektrischen Armbanduhren eingesetzt wird. Die betrachtete Knopfzelle habe eine Ladung von 10mAh.

 
Abb. 2 LCD-Armbanduhr

a)Die Knopfzelle wird zum Betrieb einer Armbanduhr mit LCD-Anzeige (Flüssigkristallanzeige) eingesetzt. Sie kann die Uhr ca. 1,5 Jahre betreiben.

Welcher durchschnittliche Strom fließt in der Uhr?

 
Abb. 3 LED-Armbanduhr

b)Warum haben wohl die Uhren mit LCD-Anzeige die früheren mit LED-Anzeige (Leuchtdiodenanzeige) abgelöst?

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a)\[I = \frac{{\Delta Q}}{{\Delta t}}\quad \Rightarrow \quad I = \frac{{10 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{1,5 \cdot 365 \cdot 24}}\frac{{{\rm{Ah}}}}{{\rm{h}}} = 0,76{\rm{\mu A}}\]In der Uhr fließt ein Strom von der Größenordnung ein Mikroampere.

b)Zum Betrieb der Leuchtdioden ist ein deutlich größerer Strom notwendig als zum Betrieb der LCD-Anzeige. Die Batterien mussten bei diesen Uhren also wesentlich häufiger gewechselt werden. Somit war der Betrieb teuerer. Außerdem belastete der erhöhte "Problem-Müll" die Umwelt noch stärker.