พลังงานไฟฟ้าคืออะไร?

พลังงานไฟฟ้าคืออะไร?
พลังงานไฟฟ้าคืออะไร?
Anonim

หลายคนที่พูดถึงเรื่องพลังงานไฟฟ้า หมายถึง แรงบางอย่าง อย่างไรก็ตาม แม้ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน ความรู้ได้รับว่าพลังและความแข็งแกร่งเป็นแนวคิดที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะเชื่อมต่อถึงกัน

แนวคิดของ "พลัง" หมายถึงลักษณะของเหตุการณ์เฉพาะ ในกรณีนี้ คุณสามารถเชื่อมโยงพลังกับวัตถุบางอย่างได้ การกระทำทางกายภาพใด ๆ สามารถเรียกได้ว่าเป็นการกระทำของกำลัง งานที่สมบูรณ์แบบคือเส้นทางที่เดินทางด้วยความช่วยเหลือของแรงที่ใช้ งานที่ทำโดยแรงในช่วงเวลาหนึ่งจะเท่ากับกำลัง ดังนั้น กำลังคือปริมาณทางกายภาพที่เท่ากับอัตราส่วนของงานที่ทำในช่วงเวลาหนึ่งโดยแรงบางอย่างต่อช่วงเวลานี้

พลังงานไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้า

อย่างไรก็ตามเราต้องไม่ลืมว่ากำลังเรียกอีกอย่างว่าหน่วยวัดพลังงาน ดังนั้นเราจึงสามารถพิจารณาข้อความที่ว่าคำนี้ยังสามารถใช้เพื่ออ้างถึงการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในบางระบบ (อัตราการแปลงพลังงาน)

แม้ว่าคำศัพท์และคำจำกัดความข้างต้นจะเกี่ยวข้องกับพลังงานกลมากกว่า แต่จากทั้งหมดนี้สามารถอนุมานแนวคิดเช่น"พลังงานไฟฟ้า". ผลคูณของกระแสและแรงดันเรียกว่ากำลังไฟฟ้า เนื่องจากแนวคิดนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันและกระแสเท่ากัน เราจึงกล่าวได้ว่าได้พลังงานไฟฟ้าที่เท่ากันทั้งที่กระแสสูงและแรงดันต่ำ และที่แรงดันสูงและกระแสต่ำ คุณสมบัตินี้รองรับการส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางไกลโดยใช้โรงไฟฟ้า สถานีไฟฟ้าย่อย หม้อแปลงไฟฟ้า (แบบขึ้นและลง) สวิตช์เกียร์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ

ไฟฟ้าที่ติดตั้ง
ไฟฟ้าที่ติดตั้ง

พลังงานไฟฟ้าแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: แบบรีแอกทีฟและแอคทีฟ พลังงานแอคทีฟเป็นลักษณะของการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าเป็นพลังงานประเภทอื่น (ความร้อน การเคลื่อนไหว แสง) กำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็นวัตต์ (W) ในชีวิตประจำวัน พลังงานดังกล่าวมักจะวัดเป็นกิโลวัตต์ และโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ใช้หน่วยที่ใหญ่กว่า - เมกะวัตต์

กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแสดงลักษณะโหลดไฟฟ้าในอุปกรณ์ต่างๆ มันเท่ากับผลคูณของแรงดันตกคร่อมและกระแสการทำงานและไซน์ของมุมเฟส (การเลื่อนเฟส) ระหว่างกระแสกับแรงดันตก กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟวัดเป็นหน่วยโวลต์-แอมแปร์รีแอกทีฟ (VAr)

พลังงานที่ใช้งานสามารถเชื่อมโยงกับพลังงานไฟฟ้าได้ผ่านแนวคิดเช่น "โคไซน์ไฟ" - ความแตกต่างระหว่างเฟสของกระแสและแรงดัน สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่ โคไซน์นี้จะอยู่ที่ประมาณ 0.8 สำหรับอุปกรณ์ทำความร้อน มักจะถูกยกขึ้นเป็นหน่วย

วัดกำลังไฟฟ้า
วัดกำลังไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้าวัดด้วยอุปกรณ์พิเศษ - วัตต์มิเตอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวมีสองขดลวด อย่างแรกคือลวดหนาที่เชื่อมต่อกับผู้ใช้ไฟฟ้าและจับการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ขดลวดที่สองประกอบด้วยลวดทินเนอร์และเชื่อมต่อแบบขนานกับแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย โรงไฟฟ้ามักใช้แนวคิดของ "กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้ง" ซึ่งเป็นผลรวมของกำลังไฟฟ้าทั้งหมดของเครื่องจักรไฟฟ้าประเภทเดียวหรือประเภทเดียวเท่านั้น (เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์)