Что такое электрическая энергия?

Напряжение и ток — это два основных параметра электрической цепи. Однако только напряжение и ток недостаточны для описания поведения элемента электрической цепи. Нам необходимо знать, сколько электрической мощности может обрабатывать элемент цепи. Все мы видели, что 60-ваттная электрическая лампа дает меньше света, чем 100-ваттная электрическая лампа. Когда мы платим за потребленную электроэнергию, мы фактически оплачиваем электрическую мощность за определенный период времени. Таким образом, расчет электрической мощности очень важен для анализа электрической цепи или сети.

Предположим, элемент поставляет или потребляет энергию dw джоулей за время dt секунд, тогда мощность элемента можно представить как,

Это уравнение также можно переписать как,

Таким образом, поскольку выражения напряжения и тока в уравнении мгновенные, мощность также мгновенная. Выраженная мощность изменяется во времени.

Следовательно, мощность элемента цепи является произведением напряжения на элементе и тока через него.

Как уже было сказано, элемент цепи может либо поглощать, либо выдавать мощность. Мы обозначаем поглощение мощности положительным знаком (+) в выражении мощности. Аналогично, мы ставим отрицательный знак (-), когда обозначаем мощность, выдаваемую элементом цепи.

Пассивная система обозначений

Существует простая связь между направлением тока, полярностью напряжения и знаком мощности элемента цепи. Мы называем эту простую связь пассивной системой обозначений. Когда ток входит в элемент через его терминал с положительной полярностью напряжения, мы ставим перед произведением напряжения и тока положительный знак (+). Это означает, что элемент поглощает или потребляет мощность из электрической цепи. С другой стороны, когда ток через элемент выходит из его терминала с положительной полярностью напряжения, мы ставим перед произведением напряжения и тока отрицательный знак (-). Это означает, что элемент выдает или поставляет мощность в электрическую цепь.

Рассмотрим резистор, подключенный к двум терминалам цепи. Хотя остальная часть цепи не показана на рисунке, полярность падения напряжения на резисторе и направление тока через резистор показаны на рисунке ниже. Резистор потребляет мощность vi ватт, так как ток i ампер входит в резистор через его положительный полюс падения напряжения v вольт, как показано.

Рассмотрим батарею, подключенную к двум терминалам цепи. Хотя остальная часть цепи не показана на рисунке, полярность падения напряжения на батарее и направление тока через батарею показаны на рисунке ниже. Батарея выдает мощность vi ватт, так как ток i ампер входит в батарею через ее положительный полюс напряжения v вольт, как показано.

Источник: Electrical4u

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы ими делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.