Co to jest energia elektryczna?

Napięcie i prąd to dwa podstawowe parametry obwodu elektrycznego. Jednak tylko napięcie i prąd nie są wystarczające do opisania zachowania elementu obwodu elektrycznego. Musimy wiedzieć, ile mocy elektrycznej, element obwodu może obsłużyć. Wszyscy widzieliśmy, że żarówka o mocy 60 watów daje mniej światła niż żarówka o mocy 100 watów. Kiedy płacimy rachunek za prąd, faktycznie płacimy za zużycie mocy elektrycznej w określonym czasie. Dlatego obliczenie mocy jest kluczowe dla analizy obwodu lub sieci elektrycznej.

Załóżmy, że element dostarcza lub zużywa energię dw dżuli w czasie dt sekundy, wtedy moc elementu można przedstawić jako,

To równanie można również zapisać jako,

Stąd, ponieważ wyrażenia napięcia i prądu w równaniu są chwilowe, moc również jest chwilowa. Wyrażona moc jest zmienna w czasie.

Moc elementu obwodu jest iloczynem napięcia na element i prądu przez niego płynącego.

Jak już powiedzieliśmy, element obwodu może zarówno pochłaniać, jak i dostarczać mocy. Pojedyncze pochłanianie mocy reprezentujemy dodając znak plus (+) do wyrażenia mocy. Podobnie, kiedy reprezentujemy moc dostarczaną przez element obwodu, dodajemy znak minus (-).

Konwencja pasywnego znaku

Istnieje prosta relacja między kierunkiem prądu, polaryzacją napięcia i znakiem mocy elementu obwodu. Nazywamy tę prostą relację konwencją pasywnego znaku. Gdy prąd wpływa do elementu przez jego terminal o dodatniej polaryzacji napięcia, dodajemy znak plus (+) przed iloczynem napięcia i prądu. To oznacza, że element pochłania lub zużywa moc z obwodu elektrycznego. Z drugiej strony, gdy prąd przepływający przez element wychodzi z jego terminalu o dodatniej polaryzacji napięcia, dodajemy znak minus (-) przed iloczynem napięcia i prądu. To oznacza, że element dostarcza lub generuje moc do obwodu elektrycznego.

Weźmy rezystor podłączony do dwóch terminali obwodu. Chociaż reszta obwodu nie jest pokazana na rysunku. Polaryzacja spadku napięcia na rezystorze i kierunek prądu przez rezystor są pokazane na poniższym rysunku. Rezystor zużywa moc vi watów, ponieważ prąd i amper wpływa do rezystora przez jego dodatnią stronę spadku napięcia v wolt, jak pokazano.

Weźmy baterię podłączoną do dwóch terminali obwodu. Chociaż reszta obwodu nie jest pokazana na rysunku. Polaryzacja spadku napięcia na baterii i kierunek prądu przez baterię są pokazane na poniższym rysunku. Bateria dostarcza moc vi watów, ponieważ prąd i amper wpływa do baterii o napięciu v wolt przez jej terminal o dodatniej polaryzacji, jak pokazano.

Źródło: Electrical4u

Zasada: Szacunek do oryginału, dobre artykuły warto udostępniać, jesli istnieje naruszenie autorskich praw prosimy o kontakt z celami usunięcia.