Wolna encyklopedia

Energia elektryczna pojęcie o kilku znaczeniach:

Spis treści

Energia zgromadzona w polu elektrycznym

W polu elektrycznym zgromadzona jest energia. Ilość energii zawartej w jednostce objętości pola elektrycznego wyraża wzór:

\eta = \frac{1}{2} \epsilon_o \left|E\right|^2

gdzie:

Energia kondensatora

Energię zmagazynowaną w kondensatorze można wyrazić:

W=\int_0^Q {q \over C} dq={1 \over 2} {Q^2 \over C}={1 \over 2} CU^2

gdzie:

Q - ładunek, do którego naładowano kondensator,
C - pojemnością kondensatora,
U - napięcie między okładkami kondensatora

Energia ta jest równa energii pola elektrycznego występującego między okładkami kondensatora.

Energia elektrostatyczna

Energia elektrostatyczna jest to energia nieruchomego układu ładunków wynikająca z oddziaływania między nimi. Za energię elektrostatyczną uznaje się też energię poruszających się ładunków, jeżeli pomija się efekty ich ruchu. Energia elektrostatyczna jest też opisywana jako energia ładunku w polu elektrycznym.

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.

\Delta E = W = U \cdot I \cdot t = P \cdot t

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).

Energia elektryczna jako towar na rynku

Energia elektryczna jest przedmiotem obrotu na rynku. Nazwa popularna energii elektrycznej to prąd. Elementem składowym ceny rynkowej energii elektrycznej, z uwagi na duży problem jej przechowywania, jest cena usługi jej przesyłu. Ta właściwość energii elektrycznej decyduje o tym, że zapotrzebowanie na prąd wynika z jego bieżącego korzystania. Tym samym koszty zmienne produkcji energii elektrycznej są ściśle uzależnione od zapotrzebowania na energię elektryczną.

Właściwości energii elektrycznej

Najważniejsze własności energii elektrycznej:

Wady energii elektrycznej

Właściwością energii elektrycznej jest też trudność jej przechowywania. Musi być ona wytwarzana w momencie zapotrzebowania na nią. Stosowane akumulatory są mało pojemne, mało wydajne oraz ciężkie, co wyklucza je jako 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.

Linki zewnętrzne