Kracht en elektrische energie

Elektrische energie is het potentiële werk dat een elektrische lading kan doen in een elektromagnetisch veld. Een tijdje kan elektrische energie worden opgeslagen in een condensator, in een stroomspoel zelfs in een trillend circuit… En uiteindelijk kan elektrische energie worden omgezet in mechanische of thermische energie, in de energie van ontlading, gloed, enz.

In het algemeen, wanneer de uitdrukking "elektrische energie" wordt uitgesproken, kan dit worden bedoeld condensator lading of batterij, of je kunt - het aantal kilowattuur dat door de meter wordt gewonden. Het gaat in ieder geval altijd om het meten van een bepaalde hoeveelheid arbeid die elektriciteit al verricht, of nog moet verrichten. Op de een of andere manier is elektrische energie altijd de energie van een elektrische lading.

Als een elektrische lading in rust is (of langs een equipotentiaaltraject beweegt) in een elektrisch veld, dan spreken we van de potentiële energie A, die afhangt van op het Q fee bedrag (gemeten in coulombs) en uit het potentiaalverschil U in het veld tussen het punt waar de lading zich op het eerste moment bevindt en het punt ten opzichte waarvan de energie van de gegeven lading wordt berekend.

Potentiële elektrische energie is gerelateerd aan de positie van de lading in het elektrische veld. Bijvoorbeeld, 1 coulomb lading (6,24 triljoen elektronen) met een potentiaalverschil (spanning) van 12 volt heeft een energie van 12 joule. Dit betekent dat bij het verplaatsen onder deze omstandigheden al deze lading van een punt met een potentiaal van 12 volt naar een punt met een potentiaal van 0 volt, het elektrische veld arbeid A gelijk aan 12 J zal doen. Als de lading beweegt, dan praten we over de kinetische energie van de drager van lading of energie elektrische stroom.

Wanneer een lading beweegt onder invloed van een elektrisch veld, van een punt met een hoger potentieel naar een lager potentieel, werkt het elektrische veld wel, de potentiële energie van de lading neemt af en wordt de energie van het magnetische veld van de bewegende lading en de kinetische energie van de bewegende lading is een ladingsdrager.

Als geladen deeltjes bijvoorbeeld bewegen onder invloed van externe krachten (bijvoorbeeld De EMF wordt gegenereerd door de batterij) in een wolfraamspiraal overwinnen ze de weerstand van de spiraalsubstantie, interageren ze met wolfraamatomen, botsen ze, roteren ze terwijl de spiraal opwarmt, warmte vrijkomt en licht wordt uitgestraald. Bij het raken van de substantie van de spiraal verliezen de geladen deeltjes hun kinetische energie, de energie van de deeltjes die bewegen onder invloed van externe krachten wordt nu omgezet in de warmte-energie van de trillingen van het kristalrooster van de spiraal en in de energie van elektromagnetische straling. golven van licht.

Als we het hebben over elektrische energie, bedoelen we de omzettingssnelheid van elektrische energie. Bijvoorbeeld de conversieratio elektriciteitscentrale energie wanneer aangedreven door een gloeilamp van 100 watt, is het gelijk aan 100 J / s - 100 joules energie per seconde - heeft 100 watt. Gewoonlijk worden de stroom I en de spanning U vermenigvuldigd om het vermogen te vinden.Dit wordt gedaan omdat de stroom I de hoeveelheid lading Q is die door de consument gaat in een tijd t gelijk aan één seconde. Spanning — het verschil is hetzelfde potentiaalverschil dat de lading heeft overwonnen. Dus het blijkt dat de macht W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.

Het vermogen van een voeding wordt meestal beperkt door de spanning over de klemmen en de stroom die de voeding kan leveren in nominale modus. Gebruikersvermogen is de snelheid waarmee elektriciteit wordt verbruikt bij nominale spanning die wordt toegepast op de terminals van de gebruiker.

De energie en kracht van elektrische stroom Screen Tutorial Factory Filmstrip:

Energie en kracht van elektrische stroom - 1964