Ρεύμα και ηλεκτρική ενέργεια

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι το δυναμικό έργο που μπορεί να κάνει ένα ηλεκτρικό φορτίο σε ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Για λίγο, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί σε έναν πυκνωτή, σε ένα πηνίο ρεύματος, μπορείτε ακόμη και σε ένα δονούμενο κύκλωμα… Και τελικά, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε μηχανική ή θερμική ενέργεια, σε ενέργεια εκφόρτισης, λάμψης κ.λπ.

Γενικά, όταν προφέρεται η φράση «ηλεκτρική ενέργεια», μπορεί να εννοείται φορτίο πυκνωτή ή μπαταρία, ή μπορείτε — ο αριθμός των κιλοβατώρων που τυλίγονται με το μέτρο. Εν πάση περιπτώσει, είναι πάντα θέμα μέτρησης ενός συγκεκριμένου όγκου εργασίας που έχει ήδη γίνει από την ηλεκτρική ενέργεια ή αυτού που δεν έχει ακόμη γίνει. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, η ηλεκτρική ενέργεια είναι πάντα η ενέργεια ενός ηλεκτρικού φορτίου.

Εάν ένα ηλεκτρικό φορτίο βρίσκεται σε ηρεμία (ή κινείται κατά μήκος μιας ισοδυναμικής τροχιάς) που βρίσκεται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, τότε μιλάμε για τη δυναμική ενέργεια Α, η οποία εξαρτάται επί του ποσού της αμοιβής Q (μετρούμενη σε κουλόμπ) και από τη διαφορά δυναμικού U στο πεδίο, μεταξύ του σημείου όπου το φορτίο βρίσκεται στην αρχική στιγμή και του σημείου σε σχέση με το οποίο υπολογίζεται η ενέργεια του δεδομένου φορτίου.

Η δυνητική ηλεκτρική ενέργεια σχετίζεται με τη θέση του φορτίου στο ηλεκτρικό πεδίο. Για παράδειγμα, 1 κουλόμπ φορτίου (6,24 εκατομμύριο ηλεκτρόνια) με διαφορά δυναμικού (τάση) 12 βολτ έχει ενέργεια 12 τζάουλ. Αυτό σημαίνει ότι όταν κινείται κάτω από αυτές τις συνθήκες όλο αυτό το φορτίο από ένα σημείο με δυναμικό 12 βολτ σε ένα σημείο με δυναμικό 0 βολτ, το ηλεκτρικό πεδίο θα κάνει έργο Α ίσο με 12 J. Όταν το φορτίο κινείται, τότε μιλάμε σχετικά με την κινητική ενέργεια του φορέα φορτίου ή ενέργειας ηλεκτρικό ρεύμα.

Όταν ένα φορτίο κινείται υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου, από ένα σημείο υψηλότερου δυναμικού σε ένα χαμηλότερο δυναμικό, το ηλεκτρικό πεδίο λειτουργεί, η δυναμική ενέργεια του φορτίου μειώνεται και γίνεται η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου του κινούμενου φορτίου και Η κινητική ενέργεια του κινούμενου φορτίου είναι φορέας φορτίου.

Εάν, για παράδειγμα, φορτισμένα σωματίδια κινούνται υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων (για παράδειγμα, Το EMF παράγεται από την μπαταρία) μέσα σε μια σπείρα βολφραμίου, ξεπερνούν την αντίσταση της σπειροειδούς ουσίας, αλληλεπιδρούν με άτομα βολφραμίου, συγκρούονται μαζί τους, τα περιστρέφουν καθώς η σπείρα θερμαίνεται, απελευθερώνεται θερμότητα και εκπέμπεται φως. Χτυπώντας την ουσία της σπείρας, τα φορτισμένα σωματίδια χάνουν την κινητική τους ενέργεια, η ενέργεια των σωματιδίων που κινούνται υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων μετατρέπεται τώρα σε θερμική ενέργεια των δονήσεων του κρυσταλλικού πλέγματος της σπείρας και σε ενέργεια ηλεκτρομαγνητικής κύματα φωτός.

Όταν μιλάμε για ηλεκτρική ενέργεια, εννοούμε το ρυθμό μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας. Για παράδειγμα, το ποσοστό μετατροπής ενέργεια σταθμού ηλεκτροπαραγωγής όταν τροφοδοτείται από έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως 100 Watt, ισούται με 100 J / s — 100 joules ενέργειας ανά δευτερόλεπτο — έχει 100 Watt. Συνήθως, για να βρεθεί η ισχύς, πολλαπλασιάζονται το ρεύμα I και η τάση U. Αυτό γίνεται γιατί το ρεύμα I είναι η ποσότητα φορτίου Q που περνάει από τον καταναλωτή σε χρόνο t ίσο με ένα δευτερόλεπτο. Τάση — η διαφορά είναι η ίδια διαφορά δυναμικού που έχει ξεπεράσει το φορτίο. Αποδεικνύεται λοιπόν ότι η ισχύς W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.

Η ονομαστική ισχύς ενός τροφοδοτικού συνήθως περιορίζεται από την τάση στους ακροδέκτες του και το ρεύμα που μπορεί να δώσει το τροφοδοτικό σε ονομαστική λειτουργία. Η ισχύς χρήστη είναι ο ρυθμός με τον οποίο καταναλώνεται ηλεκτρική ενέργεια στην ονομαστική τάση που εφαρμόζεται στα τερματικά του χρήστη.

The Energy and Power of Electric Current Screen Tutorial Factory Filmstrip:

Ενέργεια και ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος - 1964