Енергия и мощност в електричеството или електротехниката

Изучавайте във физиката понятията енергия, работа и мощ, погледнати от електрическата страна.

Определение за енергия

Тялото има енергия, когато може да осигури работа или топлина .

Някои източници на енергия

Слънцето, дървото, въглищата, петролът, газът, ядрените материали, водните запаси, вятърът ... са източници на енергия.

Форми на енергия

Енергията може да дойде в много различни форми:

  • механична енергия, която се предлага в две форми:
    • кинетично, ако телата са в движение (вода, падаща от язовир),
    • потенциал, ако енергията е в резерв (вода, съхранявана зад язовир),
  • топлинна или калорична енергия,
  • химична енергия,
  • лъчиста или светлинна енергия,
  • ядрена енергия,
  • електроенергия.

Енергийни единици

Енергията, подобно на работата, която може да произведе, се измерва в джаули (J).
Отбелязва се W .
Пример: W = 450 J
В някои случаи се използват други единици:

  • калории: 1 кал = 4.18 J,
  • термично: 1 Th = 1 000 000 кал,
  • ват-час: 1 Wh = 3600 J,
  • Киловат-час: 1 kWh = 1000 Wh = 3600000 джаула.

Енергийни трансформации

При всяка трансформация енергията се запазва в количество. Произведената енергия и енергията изчезнали или погълнати са равни.
Пример: електрически двигател абсорбира електрическата енергия и произвежда механична енергия (въртене на вала) и топлинна енергия (триене поради лагери и нагряване на проводниците).

електричеството

Електрическа енергия = механична енергия + Термална енергия

В този пример полезна е само механичната енергия, произведена от двигателя (Wu).
Топлината, която се появява, е загуба (Wp). Електрическата енергия, консумирана от двигателя, е абсорбираната енергия (Wa).
Така че имаме следната връзка:

Енергийна ефективност

Ефективността е съотношението между полезната енергия (Wu) и абсорбираната енергия (Wa).

Добивът винаги е по-малък или равен на 1 !

Мощност

Енергията може да доведе до механична работа, т.е. движение. Същата работа обаче може да се извърши различни времена.

Ето няколко примера:

  • Работник се вози с торба от 35 кг по гръб до 4-тия етаж на сграда; отнема 3 минути.
    товарен асансьор може да свърши същата работа за 20 секунди,
  • микробус с 500 кг полезен товар ще направи 10 пъти повече пътувания, отколкото камион с 5 тона полезен товар, за да транспортира 5000 кг стоки.

За дадено време, колкото повече работа ще осигури една машина, толкова по-мощна ще бъде тя .

Определение за мощност

Силата на една машина е енергията, която тя осигурява за 1 секунда.
Така че имаме P = W/t

Мощността е обозначена с P .
Измерва се във ватове .

З в джаул
t във секунда
P в Watt

Стара единица

Все още намираме в механиката като единица мощност конските сили (к.с. или CV).