Електрична енергија је физичка количина који мери колико енергије електрично коло треба да ради током датог времена, утичући дакле у потрошњи електричне енергије електричних уређаја. Што је већа електрична снага, већа је потрошња енергије. Електрична енергија може се користити за израчунавање утрошене енергије на електричне инсталације.
Прочитајте такође: Савети за уштеду електричне енергије
Теме овог чланка
- 1 - Резиме електричне енергије
- 2 - Шта је електрична енергија?
-
3 - Јединица мерења електричне снаге
- Које су формуле за електричну снагу?
- → Електрична снага повезана са електричним отпором и електричном струјом
- → Електрична снага повезана са електричним напоном и електричним отпором
- → Електрична снага повезана са електричним напоном и електричном струјом
- → Електрична енергија везана за енергију и време
- 4 - Како израчунати електричну снагу?
-
5 - Врсте електричне енергије
- → Активна електрична снага
- → Реактивна електрична снага
- → Привидна електрична снага
- 6 - Решене вежбе о електричној снази
Резиме електричне енергије
А снага електрични мери количину електричне енергије која се испоручује електричним колима током временског интервала.
Јединица мере за електричну снагу је ват.
Електрична снага се може израчунати из односа између електричног отпора, електричног напона и електричне струје.
Електрична снага може бити активна, реактивна или привидна.
Активна снага је она која се користи за трансформацију електричне енергије у другу корисну енергију, изазивајући светлост, кретање и топлоту, а мери се у киловатима (кВ).
Реактивна снага је бескорисна снага коју није искористила активна снага, мерена у килоВолт-Ампер реактивним (кВАР).
Привидна снага је резултујућа снага у електричном колу, мерена у киловат-амперима (кВ А).
Не заустављај се сада... Има више после публицитета ;)
Шта је електрична енергија?
Електрична енергија је а скаларна физичка величина која мери количину енергије електрична енергија додељена електрична кола током временског интервала. Што је већа електрична снага уређаја, то је већа енергија коју троши. Зато су тушеви и клима уређаји највећи потрошачи домаће струје.
Јединица мерења електричне снаге
Према Међународни систем јединица (СИ), Јединица мере за електричну снагу је ват., представљен словом В, у част научника Џејмса Вата (1736-1819), који је патентирао своју машину за копирање, ротациони мотор и друге, и усавршио парну машину.
Које су формуле за електричну снагу?
→ Електрична снага повезана са електричним отпором и електричном струјом
\(П=Р\цдот и^2\)
П → електрична снага, мерена у ватима \([В]\).
Р → електрични отпор, мерен у Охмима \([Ω ]\).
и → електрична струја, мерена у амперима \([А ]\).
→ Електрична снага повезана са електричним напоном и електричним отпором
\(П=\фрац{У^2}Р\)
П → електрична снага, мерена у ватима \([В]\).
У → електрични напон, мерен у волтима \([В]\).
Р → електрични отпор, мерен у Охмима \([Ω ]\).
→ Електрична снага повезана са електричним напоном и електричном струјом
\(П=и\цдот ∆У\)
П → електрична снага, мерена у ватима \([В]\).
и → електрична струја, мерена у амперима \([А ]\).
\(∆У\) → варијација електричног напона, такође названа разлика електричног потенцијала, мерена у волтима \([В]\).
→ Електрична енергија везана за енергију и време
\(П=\фрац{Е}{∆т}\)
П → електрична снага, мерена у киловатима \([кВ ]\).
И → енергија, мерена у киловатима на сат \([кВх]\).
т → временска варијација, мерено у сатима \( [Х ]\).
Како израчунати електричну снагу?
Електрична енергија израчунава се према подацима датим изјавама. Ако је у питању вежба о потрошњи електричне енергије, користићемо формулу за електричну снагу која се односи на варијацију енергије и времена. Међутим, ако се ради о вежби о електричним колима, користићемо формуле за електричну снагу која се односи на Електрична напетост, електрична струја и/или електрична отпорност. У наставку ћемо видети примере ова два облика.
Пример 1:
Колика је електрична снага туша који месечно троши 22500 Вх енергије, а укључен је сваки дан на 15 минута?
Резолуција:
Прво, претворимо минуте у сате:
\(\фрац{15\ мин}{60\ мин}=0,25\ х\)
Како је свакодневно повезано, месечно ћемо имати:
\(0,25\ х\цдот 30\ дана=7,5\ х\)
Затим ћемо израчунати електричну снагу, користећи формулу која је повезује са варијацијом енергије и времена:
\(П=\фрац{Е}{∆т}\)
\(П=\фрац{22500}{7,5}\)
\(П=3\ кВ\)
Електрични туш има електричну снагу од 3 кВ или 3000 В.
Пример 2:
Колика су електрична снага и напон у колу које има отпорник од 100Ω који носи струју од 5А?
Резолуција:
Прво ћемо израчунати електричну снагу користећи формулу која је повезује са електричним отпором и електричном струјом:
\(П=Р\цдот и^2\)
\(П=100\цдот 5^2\)
\(П=100\цдот 25\)
\(П=2500\ В\)
\(П=2,5\ кВ\)
Затим ћемо израчунати електрични напон користећи формулу која га повезује са електричном снагом и електричним отпором:
\(П=\фрац{У^2}Р\)
\(2500=\фрац{У^2}{100}\)
\(У^2=2500\цдот 100\)
\(У^2=250000\)
\(У=\скрт{250000}\)
\(У=500\ В\)
Међутим, електрични напон је такође могао да се израчуна помоћу формуле која га повезује са електричном снагом и електричном струјом:
\(П=и\цдот ∆У\)
\(2500=5\цдот ∆У\)
\(∆У=\фрац{2500}5\)
\(∆У=500\ В\)
Погледајте такође:Први Охмов закон — однос електричног отпора према електричном напону и електричној струји
Врсте електричне енергије
Електрична снага се може класификовати као активна снага, реактивна снага или привидна снага.
→ Активна електрична снага
Активна електрична енергија, тзв стварна или корисна електрична снага, је онај који се преноси на напунити способан да претвори електричну енергију у други облик енергије који се може користити (корисни рад), производећи светлост, кретање и топлоту. Мери се у киловатима (кВ).
→ Реактивна електрична снага
Реактивна електрична снага, тзв бескорисна електрична енергија, је оно што није коришћено у процесу претварања електричне енергије у друге облике корисне енергије, складиштено и поново успостављена у генератору, служећи као стална путања којом активна енергија обавља користан рад и магнетизира намотаје опрема. Мери се у реактивним киловолт-амперима (кВАР).
→ Привидна електрична снага
Привидна електрична снага је укупна снага у колу, тј збир активне снаге и реактивне снаге. Мери се у киловат-амперима (кВА).
Решене вежбе из електричне енергије
Питање 1
(ЈПЦ)
Електрична енергија се производи помоћу светлости помоћу фотоосетљивих ћелија, које се називају фотонапонске соларне ћелије. Фотонапонске ћелије су генерално направљене од полупроводничких материјала, са кристалним карактеристикама и депоноване на силицијум диоксиду. Ове ћелије, груписане у модуле или панеле, чине фотонапонске соларне панеле. Количина енергије коју генерише соларни панел ограничена је његовом снагом, односно панел од 145 В, са шест корисних сати сунчеве светлости, генерише приближно 810 вати дневно.
Извор: http://www.sunlab.com.br/Energia_solar_Sunlab.htm
Проверите колико сати описани панел може да држи укључену флуоресцентну лампу од 9 В.
А) 9 ујутро
Б) 18 часова
Ц) 58 сати
Д) 90 сати
Резолуција:
Алтернатива Д
Израчунаћемо енергију коју испоручује електрични панел користећи формулу која је повезује са снагом и временом:
\(П=\фрац{Е}{∆т}\)
Са снагом од приближно 810 вати дневно, имамо енергију:
\(810=\фрац{Е}{24}\)
\(Е=810\цдот 24\)
\(Е=19\ 440\ В\цдот х\)
Дакле, потрошња енергије лампе током дана је:
\(9=\фрац{Е}{24}\)
\(Е=9\цдот 24\)
\(Е=216\ В\цдот х \)
Изједначавајући количину енергије коју генеришу панели са потрошњом енергије лампе, добијамо:
\(19440=216\цдот т \)
\(т=90\х\)
Дакле, лампе раде 90 сати када су повезане на панел.
питање 2
(ИФСП) Приликом уласка у продавницу грађевинског материјала, електричар види следећи оглас:
УШТЕДИТЕ: Флуоресцентне сијалице од 15 В имају исти сјај (осветљење)
од 60 В лампе са жарном нити.
Како се наводи у огласу, ради уштеде струје електричар мења сијалицу са жарном нити флуоресцентним и закључује да ће за 1 сат уштеда електричне енергије, у кВх, бити ин
А) 0,015.
Б) 0,025.
Ц) 0,030.
Д) 0,040.
Е) 0,045.
Резолуција:
Алтернатива Е
Да бисмо израчунали уштеду електричне енергије, прво ћемо израчунати потрошњу енергије флуоресцентне и жаруље са жарном нити, користећи формулу електричне енергије:
\(П=\фрац{Е}{∆т}\)
\(Е=П\цдот ∆т\)
Енергија флуоресцентне лампе је:
\(Е_{флуоресцентна}=П\цдот ∆т\)
\(Е_{флуоресцентна}=15\цдот1\)
\(Е_{флуоресцентна}=15\ Вх\)
Да бисмо добили вредност у киловат-сатима, морамо да поделимо са 1000, па:
\(Е_{флуоресцентна}=\фрац{15\ Вх}{1000}=0,015\ кВх\)
Енергија лампе са жарном нити је:
\(Е_{ужарено}=П\цдот∆т\)
\(Е_{сијалица}=60\цдот1\)
\(Е_{сијалица}=60\ Вх\)
Да бисмо пронашли вредност у киловат-сатима, морамо да поделимо са 1000, па:
\(Е_{ужарено}=\фрац{60\ Вх}{1000}=0,060\ кВх\)
Дакле, уштеде енергије су:
\(Економија=Е_{ужарене}-Е_{флуоресцентне}\)
\(Економија=0,060-0,015\)
\(Економија=0,045\)
Памела Рафаела Мело
Наставник физике
Кликните овде и сазнајте како функционише електрични туш. Знајте његове предности и мане.
Да ли знате шта је електрична струја? Погледајте формуле и врсте електричне струје и схватите разлику између једносмерне и наизменичне струје.
Знате ли шта је струја? Приступите тексту и сазнајте више о појму електрицитета, откријте његову историју и настанак, као и његову дефиницију према физици.
Кликните овде, сазнајте шта је електрични мотор, научите о његовим врстама и разумете како функционише.
Приступите тексту и научите својства електричног потенцијала. Погледајте главне формуле електричног потенцијала и научите уз решене вежбе на ту тему.
Да ли сте чули за Омов први закон? Кликните овде, сазнајте шта пише и сазнајте шта је његова формула и графикон.
