Kraft och elektrisk energi
Elektrisk energi är det potentiella arbete som en elektrisk laddning kan göra i ett elektromagnetiskt fält. Ett tag kan elektrisk energi lagras i en kondensator, i en strömspole kan du till och med i en vibrerande krets… Och i slutändan kan elektrisk energi omvandlas till mekanisk eller termisk energi, till energin av urladdning, glöd, etc.
I allmänhet, när frasen "elektrisk energi" uttalas, kan det avses kondensatorladdning eller batteri, eller så kan du — antalet kilowattimmar som lindas per meter. Det handlar i alla fall alltid om att mäta en viss mängd arbete som redan utförts av el, eller det som ännu inte ska utföras. På ett eller annat sätt är elektrisk energi alltid energin av en elektrisk laddning.
Om en elektrisk laddning är i vila (eller rör sig längs en ekvipotentialbana) belägen i ett elektriskt fält, då talar vi om den potentiella energin A, som beror på på Q-avgiftsbeloppet (mätt i coulombs) och från potentialskillnaden U i fältet, mellan den punkt där laddningen är i det initiala ögonblicket och den punkt i förhållande till vilken energin för den givna laddningen beräknas.
Potentiell elektrisk energi är relaterad till laddningens position i det elektriska fältet. Till exempel har 1 coulomb laddning (6,24 kvintilljoner elektroner) med en potentialskillnad (spänning) på 12 volt en energi på 12 joule. Det betyder att när man rör sig under dessa förhållanden all denna laddning från en punkt med en potential på 12 volt till en punkt med en potential på 0 volt, kommer det elektriska fältet att utföra arbete A lika med 12 J. När laddningen rör sig, då pratar vi om den kinetiska energin hos laddningsbäraren eller energielektrisk ström.
När en laddning rör sig under inverkan av ett elektriskt fält, från en punkt med högre potential till en lägre potential, fungerar det elektriska fältet, laddningens potentiella energi minskar och blir energin i magnetfältet för den rörliga laddningen och kinetisk energi hos den rörliga laddningen är en laddningsbärare.
Om till exempel laddade partiklar rör sig under påverkan av yttre krafter (till exempel, EMF genereras av batteriet) inuti en volframspiral övervinner de spiralsubstansens motstånd, interagerar med volframatomer, kolliderar med dem, roterar dem när spiralen värms upp, värme frigörs och ljus sänds ut. När de träffar spiralens substans förlorar de laddade partiklarna sin kinetiska energi, energin hos partiklarna som rör sig under påverkan av yttre krafter omvandlas nu till värmeenergin från vibrationerna i spiralens kristallgitter och till energin av elektromagnetisk vågor av ljus.
När vi talar om elektrisk energi menar vi omvandlingshastigheten för elektrisk energi. Till exempel konverteringsgraden kraftverksenergi när den drivs av en 100-watts glödlampa, motsvarar den 100 J/s — 100 joule energi per sekund — har 100 watt. För att hitta effekten multipliceras vanligtvis strömmen I och spänningen U. Detta görs eftersom strömmen I är mängden laddning Q som passerar genom konsumenten under en tid t lika med en sekund. Spänning — skillnaden är samma potentialskillnad som laddningen har övervunnit. Så det visar sig att effekten W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.
Strömförsörjningens märkeffekt begränsas vanligtvis av spänningen över dess terminaler och strömmen som strömförsörjningen kan leverera i nominellt läge. Användareffekt är den hastighet med vilken elektricitet förbrukas vid märkspänning som appliceras på användarens terminaler.
The Energy and Power of Electric Current Screen Tutorial Factory Filmstrip:
Energi och kraft av elektrisk ström - 1964
