چگونه می‌توان انرژی الکتریکی را اندازه گرفت

چگونه انرژی الکتریکی را اندازه‌گیری کنیم؟

تعریف انرژی الکتریکی

انرژی الکتریکی به عنوان محصول قدرت الکتریکی و زمان تعریف می‌شود که در جول (J) اندازه‌گیری می‌شود.

• E انرژی الکتریکی در جول (J) است

• P قدرت الکتریکی در وات (W) است

• t زمان در ثانیه (s) است

انرژی الکتریکی و قدرت الکتریکی مفاهیم نزدیک به هم هستند. قدرت الکتریکی مقدار جریان الکتریکی است که به دلیل یک اختلاف ولتاژ خاص از طریق یک مدار می‌گذرد. قدرت الکتریکی همچنین نرخی است که انرژی الکتریکی توسط یک دستگاه یا سیستم تحویل داده یا مصرف می‌شود. قدرت الکتریکی در وات (W) اندازه‌گیری می‌شود که معادل با جول بر ثانیه (J/s) است. ریاضیاً می‌توانیم بنویسیم:

• P قدرت الکتریکی در وات (W) است

• V اختلاف ولتاژ در ولت (V) است

• I جریان الکتریکی در آمپر (A) است

اندازه‌گیری انرژی الکتریکی

دستگاه اندازه‌گیری انرژی یک دستگاه است که مقدار انرژی الکتریکی مصرف شده توسط یک مسکن، کسب و کار یا دستگاه پشتیبانی شده با برق را اندازه‌گیری می‌کند.

این دستگاه مقدار کل قدرت مصرف شده در یک بازه زمانی را اندازه‌گیری می‌کند و در واحدهای صورتحسابی کالیبره شده است، واحد معمولی‌ترین آن کیلووات‌ساعت (kWh) است. دستگاه‌های اندازه‌گیری انرژی در مدارهای AC خانگی و صنعتی برای اندازه‌گیری مصرف برق استفاده می‌شوند.

نوع دستگاه اندازه‌گیری انرژی

• دستگاه‌های الکترومکانیکی

• دستگاه‌های الکترونیکی

• دستگاه‌های هوشمند

• دستگاه‌های یک فازه

• دستگاه‌های سه فازه

محاسبه مصرف انرژی الکتریکی

برای محاسبه مصرف انرژی الکتریکی، باید قدرت الکتریکی را در مدت زمانی که مصرف می‌شود ضرب کنیم. فرمول محاسبه مصرف انرژی الکتریکی عبارت است از:

• E مصرف انرژی الکتریکی در جول (J) یا وات‌ساعت (Wh) است

• P قدرت الکتریکی در وات (W) است

• t مدت زمان در ثانیه (s) یا ساعت (h) است

واحد مصرف انرژی الکتریکی به واحد زمان استفاده شده در فرمول بستگی دارد. اگر از ثانیه استفاده کنیم، واحد مصرف انرژی الکتریکی جول (J) است. اگر از ساعت استفاده کنیم، واحد مصرف انرژی الکتریکی وات‌ساعت (Wh) است.

با این حال، مانند آنچه قبلاً ذکر شد، وات‌ساعت یک واحد بسیار کوچک برای منظورهای عملی است، بنابراین معمولاً از واحدهای بزرگ‌تر مانند کیلووات‌ساعت (kWh)، مگاوات‌ساعت (MWh) یا گیگاوات‌ساعت (GWh) استفاده می‌کنیم.

برای تبدیل بین واحدهای مختلف مصرف انرژی الکتریکی، می‌توانیم از عوامل تبدیل زیر استفاده کنیم:

• 1 kWh = 1,000 Wh = 3.6 MJ

• 1 MWh = 1,000 kWh = 3.6 GJ

• 1 GWh = 1,000 MWh = 3.6 TJ