กำลังไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้า

พลังงานไฟฟ้าเป็นงานที่มีศักยภาพที่ประจุไฟฟ้าสามารถทำได้ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่คุณสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในตัวเก็บประจุหรือในขดลวดปัจจุบันได้ ในวงจรสั่น… และท้ายที่สุด พลังงานไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานกลหรือพลังงานความร้อน เป็นพลังงานของการคายประจุ การเรืองแสง ฯลฯ

โดยทั่วไป เมื่อพูดคำว่า "พลังงานไฟฟ้า" อาจหมายถึง ค่าตัวเก็บประจุ หรือแบตเตอรี่ หรือคุณสามารถ - จำนวนกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อหน่วยเมตร ไม่ว่าในกรณีใด มักจะมีคำถามเกี่ยวกับการวัดปริมาณงานที่ทำไปแล้วด้วยไฟฟ้า หรืองานที่ยังไม่เสร็จ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง พลังงานไฟฟ้าจะเป็นพลังงานของประจุไฟฟ้าเสมอ

ถ้าประจุไฟฟ้าหยุดนิ่ง (หรือเคลื่อนไปตามวิถีศักย์เท่ากัน) ในสนามไฟฟ้า เราจะพูดถึงพลังงานศักย์ A ซึ่งขึ้นอยู่กับ ในจำนวนค่าธรรมเนียม Q (วัดเป็นคูลอมบ์) และจากความต่างศักย์ U ในสนาม ระหว่างจุดที่ประจุอยู่ที่ชั่วขณะเริ่มต้นกับจุดที่สัมพันธ์กับการคำนวณพลังงานของประจุที่กำหนด

พลังงานศักย์ไฟฟ้าสัมพันธ์กับตำแหน่งของประจุในสนามไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ประจุไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ (6.24 quintillion อิเล็กตรอน) ที่มีความต่างศักย์ (แรงดัน) 12 โวลต์ จะมีพลังงาน 12 จูล ซึ่งหมายความว่าเมื่อเคลื่อนที่ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ประจุทั้งหมดนี้จากจุดที่มีศักย์ 12 โวลต์ไปยังจุดที่มีศักย์ 0 โวลต์ สนามไฟฟ้าจะทำงาน A เท่ากับ 12 J เมื่อประจุเคลื่อนที่ เราจะพูดถึง เกี่ยวกับพลังงานจลน์ของตัวพาประจุหรือพลังงานของกระแสไฟฟ้า

เมื่อประจุเคลื่อนที่ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า จากจุดที่มีศักย์สูงกว่าไปยังศักย์ต่ำกว่า สนามไฟฟ้าจะทำงาน พลังงานศักย์ของประจุจะลดลง กลายเป็นพลังงานของสนามแม่เหล็กของประจุที่เคลื่อนที่และ พลังงานจลน์ของประจุที่เคลื่อนที่เป็นตัวพาประจุ

ตัวอย่างเช่น ถ้าอนุภาคมีประจุเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก (ตัวอย่างเช่น EMF ถูกสร้างขึ้นโดยแบตเตอรี่) ภายในเกลียวทังสเตน พวกเขาเอาชนะความต้านทานของสารเกลียว ทำปฏิกิริยากับอะตอมของทังสเตน ชนกับพวกมัน หมุนพวกมันเมื่อเกลียวร้อนขึ้น ความร้อนถูกปลดปล่อยและแสงถูกปล่อยออกมา เมื่อกระทบกับสสารของเกลียว อนุภาคที่มีประจุจะสูญเสียพลังงานจลน์ พลังงานของอนุภาคที่เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนจากการสั่นสะเทือนของโครงผลึกของเกลียวและเป็นพลังงานของแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแสง

เมื่อเราพูดถึงพลังงานไฟฟ้า เราหมายถึงอัตราการแปลงพลังงานไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น อัตราการแปลง พลังงานโรงไฟฟ้า เมื่อใช้พลังงานจากหลอดไส้ 100 วัตต์ จะเท่ากับ 100 J / s — 100 จูลต่อวินาที — มี 100 วัตต์ โดยปกติแล้ว ในการหากำลังไฟฟ้า กระแส I และแรงดัน U จะคูณกัน เนื่องจากกระแส I คือปริมาณของประจุ Q ที่ส่งผ่านผู้บริโภคในเวลา t เท่ากับหนึ่งวินาที แรงดันไฟฟ้า — ความต่างคือความต่างศักย์เดียวกับที่ประจุเอาชนะได้ ปรากฎว่ากำลัง W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U

พิกัดพลังงานของพาวเวอร์ซัพพลายมักจะถูกจำกัดโดยแรงดันที่ขั้วและกระแสที่พาวเวอร์ซัพพลายสามารถส่งได้ในโหมดพิกัด กำลังไฟฟ้าของผู้ใช้คืออัตราที่ใช้ไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดที่ใช้กับขั้วของผู้ใช้

พลังงานและพลังงานของกระแสไฟฟ้า บทช่วยสอนหน้าจอ แถบฟิล์มโรงงาน:

พลังงานและพลังของกระแสไฟฟ้า - 2507