Elektromos energia

Az elektromos energia az energia átadott vagy tárolt a villamosenergia . Ezt az energiát a töltések mozgása egyik rendszerből a másikba továbbítja . Ez nem valós energia, mint a kinetikus energia vagy a potenciális energia , hanem egy energiahordozó , az energia átadásának eszköze, mint a hő vagy a munka .

Azok a rendszerek, amelyek képesek energiát szolgáltatni elektromos átvitel útján, olyan generátorok , amelyek gyakorlatilag minden áramtermelő létesítményben jelen vannak , vagy vegyi rendszerek, például akkumulátorok . A villamos energiából származó energia átalakítására alkalmas rendszerek például az elektromos ellenállások , amelyek hőenergiává alakítják , motorok , amelyek mechanikai munkával továbbítják , lámpák , amelyek sugárzási és hőenergiává alakítják, és egyéb elektrotechnikai vagy elektronikus rendszerek . A villamos energia átviteli van útján elektromos vezetőt , például egy fém , vagy egy ionos oldatban .

Az elektromos energiát nem lehet nagy mennyiségben tárolni átalakítás nélkül. Csak kis mennyiségű elektromos töltés keletkezhet úgynevezett elektrosztatikus energia (vagy elektrosztatikus potenciális energia ) formájában, például kondenzátorokban és szuperkondenzátorokban .

Az "elektromos energia" kifejezés helytelen a fizikában, de a nyelv kényelmét szolgálja annak jelzésére, hogy az elektromosság energiát igényel és hordoz. Az elektromos transzfer által szolgáltatott energia tárolásához olyan átalakítót kell használni, amely képes a kapott energiát tárolni, például kémiai energiában , akkumulátorokban , vagy mechanikus energiává vagy potenciális energiává alakítani (például szennyvíztisztító telepen vagy vízierőműben). gát ).

Energia és elektromos áram

A hatalom és az energia kapcsolata egyensúlyi állapotban

Az elektromos energiaellátás arányos az elektromos feszültséggel :

{\ displaystyle E = Q \ cdot U}

vagy:

$E$ az energia , a joule ;
$Q$ az elektromos töltés , a nyakékek ;
$U$ az elektromos feszültség voltban .

Ezzel a kicserélt energia: ${\ displaystyle Q = I \ cdot \ Delta t}$

{\ displaystyle E = U \ cdot I \ cdot \ Delta t = P \ cdot \ Delta t}

vagy:

$én$ az áram , amperben
${\ displaystyle P = U \ cdot I}$ a kicserélt elektromos teljesítmény wattban
$\ Delta t$ a csere időtartama másodpercben .

Mértékegység

Egy kényelmes mértékegység , mérésére használt nagy mennyiségű elektromos energiát, a kilowattóra (kWh):

{\ displaystyle 1 \; kWh = 10 ^ {3} \ cdot 3600 \; J = 3,6 \ cdot 10 ^ {6} \; J = 3,6 \; MJ}

tudva, hogy:

{\ displaystyle 1 \; J = 1 \; W \ cdot 1 \; s}

Joule törvénye

A Joule-törvény meghatározza egy ellenállás vagy ellenállás , amelyen keresztül elektromos áram folyik, felszabadítja az energiát (hőként elvezetve) .

Egy ellenállás ellenállás , amelyen keresztül egy áram intenzitás haladjon , $R$ $én$

{\ displaystyle P = R \ cdot i ^ {2} = P_ {J}}

Ebből kifolyólag

{\ displaystyle E = R \ cdot i ^ {2} \ cdot \ Delta t}

vagy:

$E$ van joule ;
$R$ van ohm ;
$én$ van amper ;
$\ Delta t$ van másodperc .

Elektromos potenciális energia

Az elektromos potenciálenergia (vagy elektrosztatikus energia) egy Coulomb-erőkből adódó potenciálenergia (joule-ban mérve), és egy meghatározott rendszerben egy adott elektromos pont töltéskészlet konfigurációjához kapcsolódik. Egy tárgy elektromos potenciális energiája két paramétertől függ: saját elektromos töltésétől és más elektromosan töltött tárgyakhoz viszonyított helyzetétől.

Az elektromos potenciális energiát különösen a kondenzátorokban használják fel .

Megjegyzések és hivatkozások

A számítógépes francia nyelvű kincstár „Energia” (értsd: IIA1) lexikográfiai és etimológiai meghatározása a Nemzeti Szöveges és Lexikai Erőforrások Központjának honlapján .
(in) Hugh D. Young és Roger A. Freedman, Fizikai Egyetem (in) , Pearson2019, 15 th ed. , 1328 p. ( ISBN 9780135206430 ).
"The Electric Potential" [PDF] , Egyetemközi Magas Energia Intézet (hozzáférés: 2015. január).
"Kondenzátor elektrosztatikus energiája" , Unisciel (hozzáférés: 2015. január).

Kapcsolódó cikkek