Strøm og elektrisk energi
Elektrisk energi er det potentielle arbejde, som en elektrisk ladning kan udføre i et elektromagnetisk felt. I et stykke tid kan elektrisk energi lagres i en kondensator, i en strømspole, du kan endda i et vibrerende kredsløb… Og i sidste ende kan elektrisk energi omdannes til mekanisk eller termisk energi, til energien af udladning, glød osv.
Generelt, når udtrykket "elektrisk energi" udtales, kan det være ment kondensator ladning eller batteri, eller du kan - antallet af kilowatt-timer viklet af måleren. Under alle omstændigheder er det altid et spørgsmål om at måle en vis mængde arbejde, der allerede er udført af elektricitet, eller det, der endnu skal udføres. På en eller anden måde er elektrisk energi altid energien af en elektrisk ladning.
Hvis en elektrisk ladning er i hvile (eller bevæger sig langs en ækvipotentialbane) placeret i et elektrisk felt, så taler vi om den potentielle energi A, som afhænger af på Q-gebyrbeløbet (målt i coulombs) og ud fra potentialforskellen U i feltet, mellem det punkt, hvor ladningen er i startøjeblikket, og det punkt i forhold til hvilket energien af den givne ladning beregnes.
Potentiel elektrisk energi er relateret til ladningens position i det elektriske felt. For eksempel har 1 coulomb ladning (6,24 quintillion elektroner) med en potentialforskel (spænding) på 12 volt en energi på 12 joule. Det betyder, at når man under disse forhold bevæger al denne ladning fra et punkt med et potentiale på 12 volt til et punkt med et potentiale på 0 volt, vil det elektriske felt udføre arbejde A lig med 12 J. Når ladningen bevæger sig, så taler vi om den kinetiske energi af ladningsbæreren eller energi elektrisk strøm.
Når en ladning bevæger sig under påvirkning af et elektrisk felt, fra et punkt med højere potentiale til et lavere potentiale, virker det elektriske felt, ladningens potentielle energi falder og bliver til energien af magnetfeltet i den bevægelige ladning og kinetisk energi af den bevægelige ladning er en ladningsbærer.
Hvis ladede partikler f.eks. bevæger sig under påvirkning af ydre kræfter (f.eks. EMF genereres af batteriet) inde i en wolframspiral overvinder de spiralstoffets modstand, interagerer med wolframatomer, kolliderer med dem, roterer dem, mens spiralen varmes op, varme frigives og lys udsendes. Ved at ramme spiralens substans mister de ladede partikler deres kinetiske energi, energien fra partiklerne, der bevæger sig under påvirkning af ydre kræfter, omdannes nu til varmeenergien fra vibrationerne i spiralens krystalgitter og til energien af elektromagnetisk bølger af lys.
Når vi taler om elektrisk energi, mener vi hastigheden for omdannelse af elektrisk energi. For eksempel konverteringsraten kraftværksenergi når den drives af en 100 watt glødelampe, svarer den til 100 J/s — 100 joule energi pr. sekund — har 100 watt. Normalt ganges for at finde effekten strømmen I og spændingen U. Dette gøres, fordi strømmen I er mængden af ladning Q, der passerer gennem forbrugeren i en tid t svarende til et sekund. Spænding — forskellen er den samme potentialforskel, som ladningen har overvundet. Så det viser sig, at magten W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U.
En strømforsynings nominelle effekt er normalt begrænset af spændingen over dens terminaler og den strøm, som strømforsyningen kan levere i nominel tilstand. Brugereffekt er den hastighed, hvormed elektricitet forbruges ved nominel spænding påført brugerens terminaler.
The Energy and Power of Electric Current Screen Tutorial Factory Filmstrip:
Energi og kraft af elektrisk strøm - 1964
