Cosa è l'energia elettrica?

Tensione e corrente sono due parametri fondamentali di un circuito elettrico. Tuttavia, solo tensione e corrente non sono sufficienti per esprimere il comportamento di un elemento del circuito elettrico. È essenziale conoscere quanta potenza elettrica, un elemento del circuito può gestire. Tutti abbiamo visto che una lampada elettrica da 60 watt fornisce meno luce di una lampada elettrica da 100 watt. Quando paghiamo la bolletta elettrica per il consumo di energia, stiamo in realtà pagando le spese per la potenza elettrica per un periodo specificato. Quindi, il calcolo della potenza elettrica è molto importante per l'analisi di un circuito o rete elettrica.

Supponiamo che un elemento fornisca o consumi un'energia di dw joule per un tempo dt secondi, allora la potenza dell'elemento può essere rappresentata come,

Questa equazione può anche essere riscritta come,

Pertanto, poiché l'espressione di tensione e corrente nell'equazione sono istantanee, la potenza è anch'essa istantanea. La potenza espressa varia nel tempo.

Quindi, la potenza di un elemento del circuito è il prodotto della tensione attraverso l'elemento e la corrente che lo attraversa.

Come abbiamo già detto, un elemento del circuito può assorbire o fornire potenza. Rappresentiamo l'assorbimento di potenza mettendo un segno positivo (+) nell'espressione della potenza. Analogamente, mettiamo un segno negativo (-) quando rappresentiamo la potenza fornita dall'elemento del circuito.

Convenzione dei segni passiva

C'è una semplice relazione tra la direzione della corrente, la polarità della tensione e il segno della potenza di un elemento del circuito. Chiamiamo questa semplice relazione convenzione dei segni passiva. Quando una corrente entra in un elemento attraverso il suo terminale di polarità positiva della tensione, mettiamo un segno positivo (+) prima del prodotto della tensione e della corrente. Ciò implica che l'elemento assorbe o consuma potenza dal circuito elettrico. D'altra parte, quando la corrente attraverso l'elemento lascia il suo terminale di polarità positiva della tensione, mettiamo un segno negativo (-) prima del prodotto della tensione e della corrente. Ciò implica che l'elemento fornisce o fornisce potenza al circuito elettrico.

Prendiamo un resistore connesso tra due terminali del circuito. Anche se il resto del circuito non è mostrato nella figura. La polarità della caduta di tensione attraverso il resistore e la direzione della corrente attraverso il resistore sono mostrate nella figura sottostante. Il resistore sta consumando una potenza di vi watt poiché la corrente i ampere entra nel resistore attraverso il suo lato positivo della caduta di tensione v volt, come mostrato.

Prendiamo una batteria connessa tra due terminali del circuito. Anche se il resto del circuito non è mostrato nella figura. La polarità della caduta di tensione attraverso la batteria e la direzione della corrente attraverso la batteria sono mostrate nella figura sottostante. La batteria sta fornendo una potenza di vi watt poiché la corrente i ampere entra nella batteria di v volt attraverso il suo terminale di polarità positiva, come mostrato.

Fonte: Electrical4u

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