Energia to podstawowa wielkość fizyczna, opisująca zdolność danego ciała materialnego do wykonania określonej pracy jest podstawową cechą materii.
Energia prądu elektrycznego
Energia elektryczna prądu elektrycznego to energia, jaką prąd elektryczny przekazuje odbiornikowi wykonującemu pracę lub zmieniającemu ją na inną formę energii. Energię elektryczną przepływającą lub pobieraną przez urządzenie określa iloczyn natężenia prądu płynącego przez odbiornik, napięcia na odbiorniku i czasu przepływu prądu przez odbiornik.
Zużycie energii elektrycznej w technice mierzone jest w kilowatogodzinach (kWh). Urządzeniem do pomiaru zużycia energii elektrycznej jest licznik energii elektrycznej.
W obwodach prądu przemiennego wyróżnia się moc a co za tym i idzie energię czynną, bierną i pozorną.
Energię zużytą przez urządzenie oblicza się mnożąc jego moc przez czas jego pracy. Moc jest wyrażana w kilowatach (kW) lub w watach (W), a 1 kW = 1000 W. Przykładowo, jeśli czajnik zasilany napięciem 230 woltów, pobiera prąd o natężeniu 10 amperów, to jego moc wynosi 2300 W. Im większa jest moc urządzenia, tym więcej zużywa energii elektrycznej w jednostce czasu. Moc, jaką urządzenie pobiera podczas swojej pracy, jest podawana przez producenta w instrukcji obsługi (dane techniczne), na tabliczce znamionowej lub etykiecie energetycznej urządzeń (moc znamionowa).
Zużywając 1 kWh energii elektrycznej można:
10 godzin oświetlać żarówką o mocy 100 W
zagotować czyli podgrzać około 9,5 litra wody od temperatury 10°C do 100°C (przy pominięciu strat, niezależnie od mocy urządzenia)
wyprać 2-3 kg bielizny w pralce automatycznej
oglądać telewizję przez 4-10 godzin
golić się maszynką elektryczną bez przerwy przez 7 lat
3-8 godzin pracować przy komputerze
podgrzewać jedzenie w mikrofali przez 1 godzinę
słuchać radia przez 1,5 miesiąca (cicho)
Źródełko: onet.pl
łatwość:
transportu,
rozdziału,
regulacji - przekształcania do parametrów niezbędnych do wykorzystania;
małe straty,
nie zanieczyszczanie środowiska,
wysoka sprawność przetwarzania w formy energii użytecznej.
Największą wadą energii elektrycznej jest trudność jej przechowywania. Musi być ona wytwarzana i wykorzystywana natychmiast. Stosowane akumulatory są małopojemne, małowydajne oraz ciężkie, co automatycznie wyklucza je jako uniwersalny środek do magazynowania i transportowania większych ilości energii (do gromadzenia energii wykorzystuje się np. elektrownie szczytowo-pompowe).
Niemożność magazynowania większej ilości energii elektrycznej w małej masie i objętości akumulatora jest główną przyczyną, dla której nie jest możliwe skonstruowanie taniego w eksploatacji auta napędzanego elektrycznością - koszt eksploatacji zamknąłby się wtedy w cenie około 2-5zł/100km.
W praktyce napięcie skuteczne, czyli skuteczna wartość napięcia zmiennego, jest to taka wartość napięcia stałego, która po przyłożeniu do danego oporu, spowoduje wydzielanie się na nim energii odpowiadającej średniej mocy tego napięcia zmiennego.
Dla napięcia sinusoidalnego o wartości maksymalnej równej U0 napięcie skuteczne Usk wynosi:
Dla napięcia trójkątnego o wartości maksymalnej równej U0 napięcie skuteczne Usk wynosi:
Dla napięcia prostokątnego o wartości maksymalnej równej U0 i wypełnieniu n, napięcie skuteczne Usk wynosi:
