Электроэнергия: определение, формула, единицы и примеры

Любой, кто смотрел новости, знаком с историями об электрических электростанциях, которые сравнивают свою стоимость и эффективность с тем, насколько они полагаются на возобновляемые по сравнению с невозобновляемыми источниками энергии. Но что на самом деле означают эти термины? О чем говорят люди, когда говорят об электроэнергии?

В физикемощностьопределяется как работа, выполненная в единицу времени, или P = W / t, гдепмощность в ваттах (Вт) или джоулях в секунду (Дж / с), работаWизмеряется в ньютон-метрах (Нм) или Джоулях (Дж), а времятв секундах. В электроэнергетике мощность часто измеряется в киловаттах или даже мегаваттах.

Источников силы в реальном мире предостаточно. Мышцы заставляют тело поднимать тяжести, двигатели внутреннего сгорания приводят в движение автомобиль, а ветряные турбины вращают генераторы. Фразаэлектроэнергияконкретно относится к мощности, генерируемой электричеством или потоком электронов.

Таким образом, электростанция - это место, где энергия из какого-либо источника - сжигания угля, солнечной энергии. или что-то еще - преобразуется в электроэнергию, которая может быть доставлена ​​потребителям через мощность линии. Чем эффективнее этот процесс, тем больше потребителей получают от того же количества энергии и часто с наименьшими затратами.

Практически любой источник энергии можно использовать на электростанциях для выработки электроэнергии. Формы энергии могут быть изменены из своего первоначального состояния в электрическую потенциальную энергию. В наш век осведомленности об изменении климата наиболее заметное различие между типами заключается в том, является ли источниквозобновляемый(самовосстановление) илиневозобновляемый(конечный источник, который в конечном итоге будет израсходован).

Примеры возобновляемых источников энергии включают:

• Солнечная
  
• Гидроэлектростанции
  
• Геотермальный
• Ветер
  

Примеры невозобновляемых источников энергии (ископаемое топливо) включают:

• Каменный уголь
• Масло
• Натуральный газ

Помимо того, что производство электроэнергии из возобновляемых источников энергии является более продолжительным, оно также обычно требует значительных затрат. меньшее негативное воздействие на окружающую среду, чем бурение или добыча невозобновляемых ископаемых видов топлива с последующим сжиганием их.

Работа, проделанная для перемещения электрического зарядаqизмеряется в кулонах (C) через потенциальный зазорV, измеряемая в вольтах (v), равна электрической энергииqVв Джоулях (J).

Это означает, что определение мощности можно переписать для электроэнергии следующим образом:

Затем, опираясь на определение электрического тока как потока электронов (зарядов) во времени, "q / t" часть этого уравнения может быть переписана с использованием переменной для токая, измеряется в амперах (А). Так:

На английском языке это показывает, что электрическая мощность также может быть определена как произведение тока чего-либо на его напряжение.

Студенты, знакомые со схемами в физике, также заметят, что, применяя закон Ома,V = ИК, к уравнению мощности приводит еще два способа расчета электрической мощности объекта на основе свойств цепи, в которой он работает:

Сопротивлениеризмеряется в омах (Ом).

​Сколько электроэнергии потребляет 60-ваттная лампочка на 30 минут?​

Приведенная здесь информация - это значения мощности.пи времят. Однако время указывается в неверной единице СИ - секундах. Со скоростью 60 секунд в минуту в течение 30 минут лампочка горела в течение1800 секунд​.

Следующий шаг - осознать, что работаWможно измерить в ньютон-метрахили Джоули, единица энергии. Итак, общее определение мощности как работы с течением времени илиP = Вт / трешить дляW, даст желаемое решение.

​Какова выходная мощность вакуума, который потребляет ток 12 ампер из розетки на 120 вольт?​

С нынешнегояи напряжениеVданы, в то время как мощностьпнеизвестно, уравнение, которое будет связывать все переменные, имеет видP = IV.​