Кіловат-години, реактивна потужність, активна енергія, косинус fI, частота ... Ряд термінів, які ми зараз могли бачити в наших «розумних» лічильниках і які ми можемо погано розуміти.

neurgai

Першим ділом буде розмежування Енергія Y Потужність, і які його одиниці. Згадайте тут вислів, що “ енергія ні створюється, ні руйнується, вона лише трансформується ", що становить закон збереження енергії.

Мабуть, найбільш засвоюваним є це Енергія це те, що дозволяє нам виконувати a Робота, у найбільш загальному розумінні. Робота, Окрім того, що багато хто з нас шукає для того, щоб жити, це фізична величина, яка представляє прикладання сили до об’єкта, що рухається на відстань. Уявімо собі, як штовхати вантаж, більш-менш важкий ящик, по коридору вдома: сила, яку ми використали, помножена на пройдену відстань, Робота що ми зробили. Для виконання цього Робота ми витратили один Енергія, На прикладі коробки ми є тими, хто постачає необхідну енергію. В електриці сила виконується “електромагнітне поле і які рухи є електрони (електричні заряди), які проходять через дроти. Ні він поле (що не має нічого спільного з футболом чи коровами) або електрони Ми можемо їх побачити, але ми можемо виявити і побачити або спостерігати їх наслідки, результат електричних робіт: у нас є світло, двигун пральної машини рухається, праска нагрівається, телевізор вмикається, і ми дивимось футбольний матч (зараз у нас є футбольне поле, і ви це можете побачити), ...

Енергія Y Робота вимірюються однією і тією ж одиницею, адже ми перетворюємо одне в інше, Липень (J), одиниця Міжнародної системи вимірювань (SI). Можливо, хтось більше знайомий з калоріями (кал), тому це передбачає "споживання" енергії, коли ми їмо, або наші витрати під час тренувань (або роботи).

Калорія також є одиницею виміру для роботи та енергії, 1 калорія дорівнює приблизно 4,2 джоуля (1 кал = 4,1868 Дж). Калорії та їх негативні фрігорії все ще використовуються в системах опалення, охолодження та кондиціонування повітря (хоча їх слід припинити).

Крім того, ці одиниці зазвичай використовуються у вигляді кратних чи потужностей 10 (з калорією у нас мало «чичі», насправді). Найбільш поширеними кратними, і які можуть для нас звучати найбільше, є: кіло- (k), що становить тисячу одиниць, 1 кДж = 1000 Дж = 10 3 Дж; мега- (М), один мільйон одиниць, 1 МДж = 1 000 000 Дж = 10 6 Дж; гіга- (G), млрд, 1 ГДж = 1 000 000 000 Дж = 10 9 Дж; тера- (Т), один трильйон, 1 ТДж = 1 000 000 000 000 Дж = 10 12 Дж.

Останні мультиплікатори стали модними на комп'ютерних жорстких дисках (ГБ та ТБ), хоча насправді, як би ми хотіли мати 1 Т € !, так? До речі, а оскільки ми є: як називається мультиплікатор, який дорівнює тисячі мільярдів? ... Ну, так, те, що ви собі уявили: peta- (P). 1 PJ = 10 15 Дж (я більше не ставлю нулі), хоча те, що було б "що за пета", це мати 1 P €.

У побутовій електроенергії ми задовольняємося кілограмами (так, також вагою), і ми вважаємо себе багатими на кілька к €.

Так, є вищі коефіцієнти, які зазвичай застосовуються до світового споживання енергії (не вдома), а також до відстаней в астрономії. Можна сказати, що у всьому світі ми споживаємо астрономічну енергію (хоча астрономи, коли ці множники стають занадто малими, вони використовують знамениті "світлові роки").

Енергія (І), що ми витрачаємо, не всі стають Робота (Т). Частина цього втрачається в процесі перетворення (бувають випадки, коли ми штовхаємо, штовхаємо і штовхаємо коробку, і вона не зрушується з місця, і ми в кінцевому підсумку виснажуємося). Те саме відбувається, коли ми перетворюємо тип енергії (І1) в інших (Ідва), частина його завжди втрачається. Математично ми можемо висловити це так:

Т = η × І; І два = η × І 1 .

Грецька буква η, ‘eta’, є загальновживаною для позначення ефективності. І значення η знаходиться в межах від 0 до 1. η = 0, жодна енергія не трансформується (ми штовхаємо коробку всіма силами і не маючи можливості її перемістити); η = 1, вся енергія перетворюється на робочу або іншу енергію.

У процесах, які ми використовуємо для отримання (насправді перетворення іншого типу енергії в) електричної енергії або перетворення її в роботу, ефективність менше одиниці, іноді набагато менше. Тепер ми можемо зрозуміти, чому так важливо "збільшити" ефективність, яка полягала б у тому, щоб отримати η якомога ближче до 1.

Давайте підемо з Потужність: Уявіть, штовхайте ту саму коробку з перед коридором, вниз коридором. Переміщення його довгим коридором для нас було роботою, і це зайняло нам дві хвилини (ящик важить сам, а коридор довгий). Якщо ми повторимо це кілька разів з однаковою силою, ми будемо виконувати одну і ту ж роботу деякий час, скажімо, годину. Якщо ми можемо це зробити, ми справді "потужні" хлопці; якщо ми можемо це зробити лише близько 10 хвилин (у моєму випадку), у нас мало сили (деякі смріріуси). Потужність (P) - коефіцієнт між Робота (Т) виконаний і витрачений час (т), математично:

Якщо у нас багато сил, ми можемо виконати багато роботи за короткий час. Чим більше енергії, тим більше роботи можна виконати за певний проміжок часу.

Одиниця виміру, що використовується для вимірювання Потужність Це називається ваттом (W), і це відношення одного джоуля (J) до однієї секунди (секунд): W = J/s. Ще одна одиниця, яка звучить нам звично з наших автомобілів, - це кінські сили (CV), і вона має еквівалент приблизно 735 Вт (1 CV = 735 498 Вт); автомобіль потужністю 100 к.с. має приблизно 73,5 кВт. Так, тут також використовуються кілограми та інші мультиплікатори.

Ми можемо повернути рівняння від попереднього і сказати, що Робота зроблено є Потужність доступні погода працівник: T = P × t. Отже, якщо ми маємо тисячу ват потужності і використовуємо її протягом години, ми виконали роботу в кіловат-годині (кВт-год). Ми можемо перетворити його в джоулі: 1 кВт-год = 1000 Вт × 3600 с = 3600000 Дж. Так, здається, 3,6 мільйона джоулів або 3,6 МДж, багато роботи.

Або багато енергії, оскільки існує прямий зв’язок між виконаною роботою та витраченою, переданою чи генерованою енергією, і ми вже знаємо, що використовується більше енергії, ніж виконана робота. Ефективність з’являється знову.

Що означає, що лампочка становить 100 Вт? Що ж, якщо ми ввімкнемо її на годину, вона "витратить" електричну енергію 0,1 кВт-год, або 360 кДж. Витрачаючи або споживаючи, так, що не означає те, що використовувати все це для виконання своєї роботи, для освітлення. Зараз у нас є світлодіодні лампи, які виконують одну і ту ж роботу (вони однаково) з меншою потужністю, наприклад, 12 Вт, що означає, що вони ефективніше виконують свою роботу.

З точки зору електричних приладів, потужність, яку вони позначають на своїх коробках, посібниках або ідентифікаційних табличках, насправді є мірою енергії, яку вони збираються споживати, "витрачати", а не роботи, яку вони проводять робити.