Strom und elektrische Energie

Elektrische Energie ist die potentielle Arbeit, die eine elektrische Ladung in einem elektromagnetischen Feld leisten kann. Eine Zeit lang kann elektrische Energie in einem Kondensator gespeichert werden, in einer Stromspule sogar in einem Schwingkreis… Und letztendlich kann elektrische Energie in mechanische oder thermische Energie umgewandelt werden, in die Energie der Entladung, des Glühens usw.

Wenn der Ausdruck „elektrische Energie“ fällt, kann dies im Allgemeinen gemeint sein Kondensatorladung oder Batterie, oder Sie können – die Anzahl der Kilowattstunden, die pro Meter aufgewickelt sind. In jedem Fall geht es immer darum, eine bestimmte Menge an Arbeit zu messen, die der Strom bereits geleistet hat oder die noch geleistet werden muss. Auf die eine oder andere Weise ist elektrische Energie immer die Energie einer elektrischen Ladung.

Befindet sich eine elektrische Ladung in Ruhe (oder bewegt sich entlang einer Äquipotentialbahn) in einem elektrischen Feld, dann spricht man von der potentiellen Energie A, die davon abhängt auf den Q-Gebührenbetrag (gemessen in Coulomb) und aus der Potentialdifferenz U im Feld zwischen dem Punkt, an dem sich die Ladung zum Anfangszeitpunkt befindet, und dem Punkt, relativ zu dem die Energie der gegebenen Ladung berechnet wird.

Potenzielle elektrische Energie hängt von der Position der Ladung im elektrischen Feld ab. Beispielsweise hat 1 Coulomb Ladung (6,24 Trillionen Elektronen) mit einer Potentialdifferenz (Spannung) von 12 Volt eine Energie von 12 Joule. Das heißt, wenn sich unter diesen Bedingungen die gesamte Ladung von einem Punkt mit einem Potential von 12 Volt zu einem Punkt mit einem Potential von 0 Volt bewegt, verrichtet das elektrische Feld eine Arbeit A von 12 J. Wenn sich die Ladung bewegt, dann reden wir über die kinetische Energie des Ladungsträgers oder Energiestroms.

Wenn sich eine Ladung unter der Wirkung eines elektrischen Feldes von einem Punkt mit höherem Potential zu einem niedrigeren Potential bewegt, leistet das elektrische Feld Arbeit, die potentielle Energie der Ladung nimmt ab und wird zur Energie des Magnetfelds der sich bewegenden Ladung Die kinetische Energie der bewegten Ladung ist ein Ladungsträger.

Wenn sich beispielsweise geladene Teilchen unter dem Einfluss äußerer Kräfte bewegen (z. B. Die EMF wird von der Batterie erzeugt) innerhalb einer Wolframspirale überwinden sie den Widerstand der Spiralsubstanz, interagieren mit Wolframatomen, kollidieren mit ihnen, drehen sie, während sich die Spirale erwärmt, Wärme wird freigesetzt und Licht wird emittiert. Beim Auftreffen auf die Substanz der Spirale verlieren die geladenen Teilchen ihre kinetische Energie, die Energie der sich unter dem Einfluss äußerer Kräfte bewegenden Teilchen wird nun in die Wärmeenergie der Schwingungen des Kristallgitters der Spirale und in elektromagnetische Energie umgewandelt Lichtwellen.

Wenn wir von elektrischer Energie sprechen, meinen wir die Umwandlungsrate elektrischer Energie. Zum Beispiel die Conversion-Rate Kraftwerksenergie Wenn es von einer 100-Watt-Glühlampe gespeist wird, entspricht es 100 J/s – 100 Joule Energie pro Sekunde – hat 100 Watt. Um die Leistung zu ermitteln, multipliziert man üblicherweise den Strom I und die Spannung U. Dies geschieht, weil der Strom I die Ladungsmenge Q ist, die in einer Zeit t von einer Sekunde durch den Verbraucher fließt. Stromspannung — Die Differenz ist die gleiche Potentialdifferenz, die die Ladung überwunden hat. Es stellt sich also heraus, dass die Leistung W = Q * U / t = Q * U / 1 = I * U ist.

Die Nennleistung eines Netzteils wird normalerweise durch die Spannung an seinen Anschlüssen und den Strom begrenzt, den das Netzteil im Nennmodus liefern kann. Die Benutzerleistung ist die Rate, mit der Strom bei der an die Endgeräte des Benutzers angelegten Nennspannung verbraucht wird.

Die Energie und Kraft des elektrischen Stroms Screen Tutorial Factory Filmstreifen:

Energie und Kraft des elektrischen Stroms – 1964