Co je elektrická energie?

Napětí a proud jsou dvě základní parametry elektrického obvodu. Nicméně, pouze napětí a proud nejsou dostatečné k vyjádření chování prvků elektrického obvodu. Je třeba znát, jak velkou elektrickou výkon může prvek obvodu zvládnout. Všichni víme, že 60 vatová elektrická lampa dává méně světla než 100 vatová elektrická lampa. Když platíme za spotřebu elektrické energie, ve skutečnosti platíme za elektrický výkon pro danou dobu. Tedy výpočet elektrického výkonu je velmi důležitý pro analýzu elektrického obvodu nebo sítě.

Předpokládejme, že prvek dodává nebo spotřebovává energii o hodnotě dw džoulů během času dt sekund, pak se výkon prvku může vyjádřit jako,

Tato rovnice lze také přepsat jako,

Proto, protože výrazy pro napětí a proud v rovnici jsou okamžité, je i výkon okamžitý. Vyjádřený výkon se mění v čase.

Tedy, výkon prvku obvodu je součinem napětí na prveku a proudu jím procházejícího.

Jak už jsme řekli, prvek obvodu může buď absorbovat nebo dodávat výkon. Absorpci výkonu reprezentujeme kladným znaménkem (+) v výrazu pro výkon. Podobně, když reprezentujeme výkon dodaný prvkem obvodu, používáme záporné znaménko (-).

Pasivní značkovací konvence

Existuje jednoduchý vztah mezi směrem proudu, polaritou napětí a znaménkem výkonu prvku obvodu. Tento jednoduchý vztah nazýváme pasivní značkovací konvencí. Pokud proud vstupuje do prvku obvodu přes terminál s kladnou polaritou napětí, před součin napětí a proudu umisťujeme kladné znaménko (+). To znamená, že prvek absorbuje nebo spotřebovává výkon z elektrického obvodu. Naopak, pokud proud opouští prvek obvodu přes terminál s kladnou polaritou napětí, před součin napětí a proudu umisťujeme záporné znaménko (-). To znamená, že prvek dodává nebo poskytuje výkon do elektrického obvodu.

Uvažme odpor spojený mezi dvěma terminály obvodu. Zbytek obvodu není v obrázku zobrazen. Polarita spádu napětí na odporníku a směr proudu procházejícího odporníkem jsou v následujícím obrázku ukázány. Odporník spotřebovává výkon vi vatů, protože proud i amperů vstupuje do odporníku přes jeho kladnou stranu spádu napětí v voltů, jak je zobrazeno.

Uvažme baterii spojenou mezi dvěma terminály obvodu. Zbytek obvodu není v obrázku zobrazen. Polarita spádu napětí na baterii a směr proudu procházejícího baterií jsou v následujícím obrázku ukázány. Baterie dodává výkon vi vatů, protože proud i amperů vstupuje do baterie o v voltů přes její kladný terminál, jak je zobrazeno.

Zdroj: Electrical4u

Poznámka: Respektujte původ, dobré články stojí za sdílení, pokud dochází k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás pro odstranění.