Elektrische energie versus elektrisch vermogen
Elektrische energie en elektrische stroom zijn twee zeer belangrijke grootheden in elektriciteit en elektronica. Dit artikel vergelijkt de twee concepten en presenteert de overeenkomsten en verschillen tussen deze twee grootheden.
Wat is elektrische energie?
Elektrische energie is de naam die wordt gegeven aan het werk dat wordt gedaan door de elektrische potentiële energie. Inzicht in elektrisch potentieel is vereist om het concept van elektrische energie te begrijpen. Er wordt gezegd dat een elektrisch veld wordt geproduceerd door alle elektrische ladingen, of ze nu bewegen of stilstaan. Een elektrisch veld kan ook worden opgewekt met behulp van in de tijd variërende magnetische velden. Er zijn verschillende opvallende factoren van elektrische velden. Dit zijn elektrische veldintensiteit, elektrisch veldpotentiaal en elektrische fluxdichtheid. De elektrische veldintensiteit wordt gedefinieerd als de kracht op een eenheidspuntlading vanuit het elektrische veld. Dit wordt gegeven door de formule E=Q/4πεr2, waarbij Q de lading is, ε de elektrische permittiviteit van het medium en r de afstand van het punt tot de puntlading Q. De kracht op een puntlading q geplaatst op dat punt is gelijk aan F=Qq/4πεr2 Als q 1 coulomb is, is F gelijk aan de elektrische veldintensiteit. De elektrische potentiaal van een punt wordt gedefinieerd als de energie die nodig is om een puntlading van 1 coulomb van oneindig naar het punt te brengen waar de potentiaal wordt gemeten. Deze energie is gelijk aan de arbeid die op de lading wordt verricht wanneer de lading van oneindig naar het punt wordt gebracht. Als beide ladingen positief zijn, is de kracht die moet worden uitgeoefend om de testlading van oneindig naar het punt te brengen altijd gelijk en antiparallel aan de afstotingskracht tussen de twee ladingen. Door F te integreren van oneindig naar r, met betrekking tot dr, krijgen we de elektrische potentiaal (V) van het punt als Q/4πεr. Aangezien r altijd positief is, is de elektrische potentiaal ook negatief als de lading negatief is. De eenheden van elektrische potentiaal zijn joule per coulomb. Een statisch elektrisch veld is een conservatief veld. Daarom is de elektrische potentiaal van een statisch elektrisch veld padonafhankelijk. De elektrische potentiaal van een dergelijk veld hangt alleen af van de positie. Een vrije lading die in een elektrisch veld wordt geplaatst, heeft de neiging om naar de laagst mogelijke potentiële energie te bewegen. Deze stroom van ladingen zou ervoor zorgen dat de potentiaal van het lage potentiaaleinde wordt verhoogd, waardoor het potentiaalverschil wordt verkleind. Deze verminderde potentiële energie zal uiteindelijk de stroom van ladingen stoppen. Elektrische energie is de energie die nodig is om het potentiaalverschil op twee punten te houden. Elektrische energie wordt gemeten in joule. Elektrische energie kan ook worden geïnterpreteerd als de hoeveelheid werk die nodig is om de lading in het elektrische veld te verplaatsen.
Wat is elektrische stroom?
Elektrische energie is de snelheid waarmee elektrische energie wordt opgewekt. Dit wordt gemeten in watt of joule per seconde. Hoewel elektrische energie de meer fundamentele hoeveelheid is, is elektrische energie de bruikbare hoeveelheid in het beheer van het energiesysteem. Aangezien elektrisch vermogen de snelheid is van de transmissie van elektrische energie, is deze hoeveelheid van vitaal belang bij het ontwerpen van bestendige systemen.
Wat is het verschil tussen elektrische energie en elektrische energie?
• Elektrische energie is een vorm van energie, maar elektrische energie is de elektrische energie die per seconde wordt gegenereerd of gedissipeerd.
• Elektrische energie wordt gemeten in joule, maar elektrisch vermogen wordt gemeten in watt.
