Мощност и електрическа енергия

Електрическата енергия е потенциалната работа, която електрически заряд може да извърши в електромагнитно поле. За известно време електрическата енергия може да се съхранява в кондензатор, в бобина с ток, можете дори в трептяща верига… И в крайна сметка електрическата енергия може да се преобразува в механична или топлинна енергия, в енергията на разряд, светене и т.н.

Като цяло, когато се произнася фразата «електрическа енергия», може да се има предвид заряд на кондензатора или батерия, или можете — броят на киловатчас, навит от брояча. Във всеки случай винаги става въпрос за измерване на определено количество работа, която вече е извършена с електричество, или тази, която тепърва ще бъде свършена. По един или друг начин електрическата енергия винаги е енергията на електрически заряд.

Ако електрическият заряд е в покой (или се движи по еквипотенциална траектория), намиращ се в електрическо поле, тогава говорим за потенциалната енергия А, която зависи върху размера на таксата Q (измерено в кулони) и от потенциалната разлика U в полето, между точката, където зарядът е в началния момент, и точката, спрямо която се изчислява енергията на дадения заряд.

Потенциалната електрическа енергия е свързана с положението на заряда в електрическото поле. Например, 1 кулон заряд (6,24 квинтилионни електрони) с потенциална разлика (напрежение) от 12 волта има енергия от 12 джаула. Това означава, че при движение при тези условия целият този заряд от точка с потенциал 12 волта до точка с потенциал 0 волта, електрическото поле ще извърши работа А, равна на 12 J. Когато зарядът се движи, тогава ние говорят за кинетичната енергия на носителя на заряд или енергийния електрически ток.

Когато заряд се движи под действието на електрическо поле, от точка с по -голям потенциал към по -нисък потенциал, електрическото поле работи, потенциалната енергия на заряда намалява, превръщайки се в енергията на магнитното поле на движещото се заряд и в кинетичната енергия на движещия се носител на заряд.

Ако например заредените частици се движат под въздействието на външни сили (например, ЕМП се генерира от батерията) вътре във волфрамова спирала, те преодоляват съпротивлението на спиралното вещество, взаимодействат с волфрамови атоми, сблъскват се с тях, завъртат ги, докато спиралата се нагрява, топлината се отделя и светлината се излъчва. Удряйки се в веществото на спиралата, заредените частици губят своята кинетична енергия, енергията на частиците, движещи се под въздействието на външни сили, сега се превръща в топлинна енергия на вибрациите на кристалната решетка на спиралата и в енергията на електромагнитни вълни на светлина.

Когато говорим за електрическа енергия, имаме предвид скоростта на преобразуване на електрическата енергия. Например скоростта на преобразуване енергия на електроцентралата когато се захранва от лампа с нажежаема жичка с мощност 100 вата, тя е равна на 100 J / s — 100 джаула енергия в секунда — има 100 вата. Обикновено, за да се намери мощността, токът I и напрежението U се умножават.Това се прави, защото токът I е количеството заряд Q, преминал през потребителя за време t, равно на една секунда. Волтаж — разликата е същата потенциална разлика, която зарядът е преодолял. Така се оказва, че мощността W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.

Номиналната мощност на захранването обикновено е ограничена от напрежението на неговите клеми и от тока, който захранването може да осигури в номинален режим. Потребителската мощност е скоростта, при която се консумира електричество при номинално напрежение, приложено към терминалите на потребителя.

Филмова лента на фабриката за екранни учебни пособия „Енергия и мощност на електрически ток“:

Енергия и мощност на електрически ток — 1964г