Różnica między energią elektryczną a energią elektryczną

Energia elektryczna a energia elektryczna

Energia elektryczna i energia elektryczna to dwie bardzo ważne ilości w elektryczności i elektronice. W tym artykule porównamy te dwie koncepcje i przedstawimy podobieństwa i różnice między tymi dwiema wielkościami.

Co to jest energia elektryczna?

Energia elektryczna to nazwa nadana pracy wykonanej przez energię potencjalną elektryczną. Niezbędne jest zrozumienie potencjału elektrycznego, aby zrozumieć pojęcie energii elektrycznej. Mówi się, że pole elektryczne jest wytwarzane przez wszystkie ładunki elektryczne, niezależnie od tego, czy są w ruchu, czy są nieruchome. Pole elektryczne może być również wytwarzane przy użyciu zmiennych pól magnetycznych zmieniających się w czasie. Istnieje kilka istotnych czynników pól elektrycznych. Są to natężenie pola elektrycznego, potencjał pola elektrycznego i gęstość strumienia elektrycznego. Natężenie pola elektrycznego jest definiowane jako siła wywierana na jednostkowy ładunek punktowy z pola elektrycznego. Daje to wzór E = Q / 4πεr²⁾, gdzie Q jest ładunkiem, ε jest elektryczną przenikalnością ośrodka, zaś r jest odległością punktu od ładunku punktowego Q. Siła na ładunek punktowy q umieszczony w tym punkcie jest równa F = Qq / 4πεr²⁾. Jeśli q jest 1 kulombem, F jest równe natężeniu pola elektrycznego. Potencjał elektryczny punktu jest definiowany jako energia potrzebna do przeniesienia ładunku punktowego 1 kulomb z nieskończoności do punktu, w którym potencjał jest mierzony. Energia ta jest równa pracy wykonanej na ładunku przy doprowadzeniu ładunku z nieskończoności do punktu. Jeżeli oba ładunki są dodatnie, siła, którą należy przyłożyć, aby przenieść ładunek testowy z nieskończoności do punktu, jest zawsze równa i przeciwstawna do siły odpychania między dwoma ładunkami. Całkując F od nieskończoności do r, w odniesieniu do dr, otrzymujemy potencjał elektryczny (V) punktu jako Q / 4πεr. Ponieważ r jest zawsze dodatnie, jeśli ładunek jest ujemny, potencjał elektryczny również jest ujemny. Jednostkami potencjału elektrycznego są dżule na kulomb. Statyczne pole elektryczne jest polem zachowawczym. Dlatego potencjał elektryczny statycznego pola elektrycznego jest niezależny od ścieżki. Potencjał elektryczny takiego pola zależy tylko od położenia. Bezpłatne ładowanie umieszczone w polu elektrycznym ma tendencję do przemieszczania się w kierunku możliwie najniższej energii potencjalnej. Ten przepływ ładunków spowodowałby wzrost potencjału końca niskiego potencjału, zmniejszając w ten sposób różnicę potencjałów. Ta zmniejszona energia potencjalna ostatecznie zatrzyma przepływ ładunków. Energia elektryczna to energia wymagana do utrzymania różnicy potencjałów w dwóch punktach. Energia elektryczna jest mierzona w dżulach. Energię elektryczną można również interpretować jako ilość pracy wymaganej do przesunięcia ładunku w polu elektrycznym.

Co to jest energia elektryczna?

Energia elektryczna to szybkość wytwarzania energii elektrycznej. Jest to mierzone w watach lub dżulach na sekundę. Mimo że energia elektryczna jest bardziej fundamentalną ilością, energia elektryczna jest ilością użyteczną w zarządzaniu systemem elektroenergetycznym. Ponieważ energia elektryczna jest szybkością przesyłania energii elektrycznej, ilość ta jest niezbędna w projektowaniu wytrzymałych systemów.