Putere și energie electrică

Energia electrică este munca potențială pe care o sarcină electrică o poate face într-un câmp electromagnetic. Pentru o vreme, energia electrică poate fi stocată într-un condensator, într-o bobină de curent, chiar poți într-un circuit vibrant… Și în cele din urmă, energia electrică poate fi convertită în energie mecanică sau termică, în energie de descărcare, strălucire etc.

În general, atunci când expresia „energie electrică” este rostită, poate fi înțeleasă încărcarea condensatorului sau baterie, sau puteți — numărul de kilowați-oră răniți de metru. În orice caz, este întotdeauna o chestiune de măsurare a unei anumite cantități de muncă deja făcută de electricitate, sau a ceea ce este încă de făcut. Într-un fel sau altul, energia electrică este întotdeauna energia unei sarcini electrice.

Dacă o sarcină electrică este în repaus (sau se deplasează pe o traiectorie echipotențială) situată într-un câmp electric, atunci vorbim de energia potențială A, care depinde pe valoarea taxei Q (măsurată în coulombi) și din diferența de potențial U din câmp, între punctul în care sarcina se află în momentul inițial și punctul relativ la care se calculează energia sarcinii date.

Energia electrică potențială este legată de poziția sarcinii în câmpul electric. De exemplu, 1 coulomb de sarcină (6,24 chintilioane de electroni) cu o diferență de potențial (tensiune) de 12 volți are o energie de 12 jouli. Aceasta înseamnă că atunci când se deplasează în aceste condiții toată această sarcină dintr-un punct cu un potențial de 12 volți la un punct cu un potențial de 0 volți, câmpul electric va face lucru A egal cu 12 J. Când sarcina se mișcă, atunci vorbim despre energia cinetică a purtătorului de sarcină sau energie curent electric.

Când o sarcină se mișcă sub acțiunea unui câmp electric, dintr-un punct de potențial mai mare la un potențial mai mic, câmpul electric funcționează, energia potențială a sarcinii scade, devenind energia câmpului magnetic al sarcinii în mișcare și energia cinetică a sarcinii în mișcare este un purtător de sarcină.

Dacă, de exemplu, particulele încărcate se mișcă sub influența forțelor externe (de exemplu, EMF este generat de baterie) în interiorul unei spirale de wolfram, ei înving rezistența substanței spiralate, interacționează cu atomii de wolfram, se ciocnesc de ei, îi rotesc pe măsură ce spirala se încălzește, se eliberează căldură și se emite lumină. Lovind substanța spiralei, particulele încărcate își pierd energia cinetică, energia particulelor care se mișcă sub influența forțelor externe este acum convertită în energia termică a vibrațiilor rețelei cristaline a spiralei și în energia electromagnetică. valuri de lumină.

Când vorbim despre energie electrică, ne referim la rata de conversie a energiei electrice. De exemplu, rata de conversie energia centralei electrice când este alimentat de o lampă cu incandescență de 100 de wați, este egal cu 100 J / s - 100 de jouli de energie pe secundă - are 100 de wați. De obicei, pentru a afla puterea se inmultesc curentul I si tensiunea U. Acest lucru se face deoarece curentul I este cantitatea de sarcina Q trecuta prin consumator intr-un timp t egal cu o secunda. Voltaj — diferența este aceeași diferență de potențial pe care a depășit-o sarcina. Deci, se dovedește că puterea W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.

Puterea nominală a unei surse de alimentare este de obicei limitată de tensiunea la bornele sale și de curentul pe care sursa de alimentare îl poate furniza în modul nominal. Puterea utilizatorului este rata la care electricitatea este consumată la tensiunea nominală aplicată la terminalele utilizatorului.

Energia și puterea curentului electric Screen Tutorial Factory Filmstrip:

Energia și puterea curentului electric - 1964