Jauda un elektriskā enerģija

Elektriskā enerģija ir potenciālais darbs, ko elektriskais lādiņš var veikt elektromagnētiskajā laukā. Kādu laiku elektrisko enerģiju var uzglabāt kondensatorā, strāvas spolē, jūs pat varat vibrācijas ķēdē… Un galu galā elektrisko enerģiju var pārvērst mehāniskajā vai siltumenerģijā, izlādes, spīduma enerģijā utt.

Kopumā, kad tiek izrunāta frāze "elektriskā enerģija", tas var būt domāts kondensatora lādiņš vai akumulators, vai arī varat — kilovatstundu skaits, kas uzvilkts ar skaitītāju. Jebkurā gadījumā vienmēr ir jāmēra noteikts darba apjoms, kas jau ir paveikts ar elektrību, vai tas, kas vēl ir jāpaveic. Vienā vai otrā veidā elektriskā enerģija vienmēr ir elektriskā lādiņa enerģija.

Ja elektriskais lādiņš atrodas miera stāvoklī (vai pārvietojas pa ekvipotenciāla trajektoriju), kas atrodas elektriskajā laukā, tad mēs runājam par potenciālo enerģiju A, kas ir atkarīga par Q maksas summu (mēra kulonos) un no potenciāla starpības U laukā starp punktu, kurā lādiņš atrodas sākotnējā brīdī, un punktu, attiecībā pret kuru aprēķina dotā lādiņa enerģiju.

Potenciālā elektriskā enerģija ir saistīta ar lādiņa stāvokli elektriskajā laukā. Piemēram, 1 lādiņa kulonam (6,24 kvintiljonu elektronu) ar potenciālu starpību (spriegumu) 12 volti enerģija ir 12 džouli. Tas nozīmē, ka, šādos apstākļos pārvietojot visu šo lādiņu no punkta ar potenciālu 12 volti uz punktu ar potenciālu 0 volti, elektriskais lauks veiks darbu A, kas vienāds ar 12 J. Kad lādiņš kustas, tad mēs runājam par lādiņa vai enerģijas elektriskās strāvas nesēja kinētisko enerģiju.

Kad lādiņš elektriskā lauka iedarbībā pārvietojas no augstāka potenciāla punkta uz zemāku potenciālu, elektriskais lauks darbojas, lādiņa potenciālā enerģija samazinās, kļūstot par kustīgā lādiņa magnētiskā lauka enerģiju un kustīgā lādiņa kinētiskā enerģija ir lādiņa nesējs.

Ja, piemēram, lādētas daļiņas pārvietojas ārējo spēku ietekmē (piemēram, EML ģenerē akumulators) volframa spirāles iekšpusē tie pārvar spirālveida vielas pretestību, mijiedarbojas ar volframa atomiem, saduras ar tiem, griež tos, spirālei uzkarstot, izdalās siltums un izdalās gaisma. Saskaroties ar spirāles vielu, lādētās daļiņas zaudē savu kinētisko enerģiju, ārējo spēku ietekmē kustīgo daļiņu enerģija tagad pārvēršas spirāles kristāliskā režģa vibrāciju siltumenerģijā un elektromagnētiskajā enerģijā. gaismas viļņi.

Kad mēs runājam par elektroenerģiju, mēs domājam elektroenerģijas pārveidošanas ātrumu. Piemēram, reklāmguvumu līmenis spēkstaciju enerģija ja to darbina 100 vatu kvēlspuldze, tas ir vienāds ar 100 J / s - 100 džouli enerģijas sekundē - ir 100 vati. Parasti, lai atrastu jaudu, reizina strāvu I un spriegumu U. Tas tiek darīts, jo strāva I ir lādiņa daudzums Q, kas iziet cauri patērētājam laikā t, kas vienāds ar vienu sekundi. spriegums — starpība ir tā pati potenciālā atšķirība, ko lādiņš ir pārvarējis. Tātad izrādās, ka jauda W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.

Barošanas avota jaudu parasti ierobežo spriegums tā spailēs un strāva, ko barošanas avots var nodrošināt nominālajā režīmā. Lietotāja jauda ir ātrums, ar kādu tiek patērēta elektroenerģija ar nominālo spriegumu, kas tiek pievadīts lietotāja spailēm.

Elektriskās strāvas ekrāna enerģija un jauda apmācības rūpnīcas filmas lente:

Elektriskās strāvas enerģija un jauda - 1964. gads