พลังงานไฟฟ้าคืออะไร

แรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานสองอย่างของวงจรไฟฟ้า แต่เพียงแค่ แรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า ไม่เพียงพอที่จะแสดงพฤติกรรมขององค์ประกอบวงจรไฟฟ้า เราจำเป็นต้องรู้ว่าองค์ประกอบวงจรไฟฟ้าสามารถจัดการพลังงานไฟฟ้าได้เท่าใด ทุกคนเคยเห็นว่าหลอดไฟฟ้า 60 วัตต์ให้แสงน้อยกว่าหลอดไฟฟ้า 100 วัตต์ เมื่อเราจ่ายค่าไฟฟ้าสำหรับการใช้ไฟฟ้า เราจ่ายค่าใช้จ่ายสำหรับพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาที่กำหนด ดังนั้น การคำนวณพลังงานไฟฟ้ามีความสำคัญมากในการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าหรือเครือข่ายไฟฟ้า

สมมติว่าองค์ประกอบหนึ่งๆ ให้หรือใช้พลังงาน dw จูลในเวลา dt วินาที แล้วกำลังขององค์ประกอบนั้นสามารถแทนได้ด้วย,

สมการนี้ยังสามารถเขียนใหม่ได้เป็น,

ดังนั้น จากการที่การแสดงผลของแรงดันและกระแสในสมการเป็นแบบทันทีทันใด กำลังก็เป็นแบบทันทีทันใดเช่นกัน กำลังที่แสดงเป็นแบบแปรตามเวลา

ดังนั้น กำลังขององค์ประกอบวงจรไฟฟ้าคือผลคูณระหว่างแรงดันที่ขวางองค์ประกอบและกระแสที่ผ่านองค์ประกอบ

เนื่องจากเราได้กล่าวไปแล้วว่าองค์ประกอบวงจรไฟฟ้าสามารถดูดซับหรือส่งมอบกำลังได้ เราแสดงการดูดซับกำลังโดยใส่เครื่องหมายบวก (+) ในสมการของกำลัง เช่นเดียวกัน เราใส่เครื่องหมายลบ (-) เมื่อเราแสดงกำลังที่ส่งมอบโดยองค์ประกอบวงจรไฟฟ้า

อนุกรมสัญญาณพาสซีฟ

มีความสัมพันธ์ที่ง่ายระหว่างทิศทางของกระแส โพลาไรตี้ของแรงดัน และเครื่องหมายของกำลังขององค์ประกอบวงจร เราเรียกความสัมพันธ์ที่ง่ายนี้ว่า อนุกรมสัญญาณพาสซีฟ เมื่อกระแสเข้าสู่องค์ประกอบผ่านขั้วที่มีโพลาไรตี้ของแรงดันเป็นบวก เราใส่เครื่องหมายบวก (+) ก่อนผลคูณระหว่างแรงดันและกระแส นั่นหมายความว่าองค์ประกอบดูดซับหรือใช้กำลังจากวงจรไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม เมื่อกระแสผ่านองค์ประกอบออกจากขั้วที่มีโพลาไรตี้ของแรงดันเป็นบวก เราใส่เครื่องหมายลบ (-) ก่อนผลคูณระหว่างแรงดันและกระแส นั่นหมายความว่าองค์ประกอบส่งมอบหรือให้กำลังกับวงจรไฟฟ้า

ลองพิจารณาตัวต้านทานที่ต่อระหว่างสองขั้ววงจร แม้ว่าส่วนที่เหลือของวงจรจะไม่ได้แสดงในรูปภาพ โพลาไรตี้ของการลดแรงดันผ่านตัวต้านทานและทิศทางของกระแสผ่านตัวต้านทานแสดงในรูปภาพด้านล่าง ตัวต้านทานกำลังใช้กำลัง vi วัตต์ เนื่องจากกระแส i แอมแปร์เข้าสู่ตัวต้านทานผ่านขั้วที่มีแรงดัน v โวลต์เป็นบวก ตามที่แสดง

ลองพิจารณาแบตเตอรี่ที่ต่อระหว่างสองขั้ววงจร แม้ว่าส่วนที่เหลือของวงจรจะไม่ได้แสดงในรูปภาพ โพลาไรตี้ของการลดแรงดันผ่านแบตเตอรี่และทิศทางของกระแสผ่านแบตเตอรี่แสดงในรูปภาพด้านล่าง แบตเตอรี่กำลังส่งมอบกำลัง vi วัตต์ เนื่องจากกระแส i แอมแปร์เข้าสู่แบตเตอรี่ผ่านขั้วที่มีแรงดัน v โวลต์เป็นบวก ตามที่แสดง

แหล่งที่มา: Electrical4u

คำแถลง: ให้ความเคารพต่องานต้นฉบับ บทความที่ดีควรแชร์ หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ