Как да мерите електрична енергија: Комплетна упатство
Што е електрична енергија?
Електричната енергија е дефинирана како производ од електрична моќ и време, и се мери во џули (J). Еден џул еднаков е на една ват моќ потрошена за една секунда. Математички, можеме да напишеме:
E=P×t
каде,
E е електричната енергија во џули (J)
P е електричната моќ во вати (W)
t е времето во секунди (s)
Електричната енергија и моќ се блиски концепти. Електричната моќ е количината електрична струја која протече низ кружница поради одредена разлика во напон позитивна преку неа. Електричната моќ е исто така темпот на кој електричната енергија се доставува или потрошува од страна на уред или систем. Електричната моќ се мери во вати (W), кои се еквивалентни на џули по секунда (J/s). Математички, можеме да напишеме:
P=V×I
каде,
P е електричната моќ во вати (W)
V е разликата во напон во волти (V)
I е електричната струја во ампери (A)
За да се измери електричната енергија, треба да знаеме и електричната моќ и временската длабочина за која се применува или потрошува. На пример, ако лампа од 100 Ват е вклучена за 10 минути, тогаш електричната енергија потрошена од неа е:
E=P×t=100 W×10×60 s=60,000 J
Единици за електрична енергија
Џул е стандардна единица за енергија во Меѓународниот систем на единици (SI), но е премногу мал за практични цели кога се работи со големи количини електрична енергија. Затоа, други единици се често користат за мерење на електрична енергија, како ват-час (Wh), киловат-час (kWh), мегават-час (MWh) и гигават-час (GWh). Овие единици се изведени од множење на единицата за моќ (ват) со единицата за време (час).
Ват-час (Wh) е количината електрична енергија потрошена од уред или систем кој користи една ват моќ за еден час. Покажува колку брзо се потрошува моќта во текот на времето. Еден ват-час е еквивалентен на 3,600 џули. На пример, LED лампа од 15 Ват потрошува 15 Wh електрична енергија за еден час.
Киловат-час (kWh) е поголема единица за електрична енергија која се често користи за домашни апарати и счетоводни фактури. Еден киловат-час е еднаков на 1,000 ват-час или 3.6 мегаџули. На пример, хладилник кој користи 300 Ват моќ, потрошува 300 Wh или 0.3 kWh електрична енергија за еден час.
Мегават-час (MWh) е единица за електрична енергија која типично се користи за мерење на излез или потрошувачка на големи електростанции или мрежи. Еден мегават-час е еднаков на 1,000 киловат-час или 3.6 гигаџули. На пример, термостанција со капацитет од 600 MW произведува 600 MWh електрична енергија за еден час.
Гигават-час (GWh) е единица за електрична енергија која се користи за мерење на многу големи количини електроенергија за долг период. Еден гигават-час е еднаков на 1,000 мегават-час или 3.6 тераџули. На пример, целата потрошувачка на електроенергија во САД во 2019 година беше околу 3,800 TWh или 3.8 милион GWh.
Следната табела сумира единиците за електрична енергија и нивните преводи:
| Единица | Симбол | Еквивалентно на |
|---|---|---|
| Џул | J | 1 J |
| Ват-час | Wh | 3,600 J |
| Киловат-час | kWh | 3.6 MJ |
| Мегават-час | MWh | 3.6 GJ |
| Гигават-час | GWh | 3.6 TJ |
Како да се измери електричната енергија со бројач
За да се измери електричната енергија, потребно е устройство која може да ги записува електричната моќ и временската длабочина за која се применува или потрошува. Таково устройство се нарекува бројач за електрична енергија или просто бројач за енергија. Бројачот за енергија е устройство која мери количината електрична енергија потрошена од жителство, бизнис или електрично погонет уред. Мери го тоталниот потрошуван моќ во текот на временски интервал и е калибриран во биллинг единици, најчеста од кои е киловат-час (kWh). Бројачите за енергија се користат во домашни и индустриски AC кружници за мерење на потрошувачка моќ.
Постојат различни видови бројачи за енергија, зависно од технологијата, дизајнот и примената. Некои од честите видови се:
Електромеханички бројачи: Тоа се традиционалните бројачи кои користат ротирачна метална диск и електромагнет за мерење на електричната моќ и записување на серии дискови или механичен бројач. Историски се нарекуваат индукциони бројачи или Ферари бројачи. Тие се едноставни, одложни и точни, но имаат некои недостатоци, како механична трпање и износ, осетливост на тамирање и магнетно интерференција, и немогуност да се мери реактивна моќ или квалитет на моќта.
