PRZEMIANY ENERGII W OBWODZIE ELEKTRYCZNYM

1. PRZEMIANY ENERGII W OBWODZIE ELEKTRYCZNYM PRAWO OHMA

2. Energia elektryczna • Energia elektryczna jest kolejnym pojęciem, które można traktować niejako na dwóch płaszczyznach: życia codziennego oraz ścisłej nauki. W pierwszym przypadku bowiem hasło to rozumie się jako prace wykonywaną lub ciepło dostarczane przez urządzenia elektryczne (np. grzejniki, suszarkę). Wartości te mierzy się za pomocą liczników energii elektrycznej, stosując najczęściej (przeważnie w gospodarstwach domowych) jednostki, jaką jest kilowatogodzina (1 kWh = 3,6 ∙ 106 J). Ponieważ zajmujemy się przemianami energii, istotne jest podanie wzoru na energię E przepływającego prądu elektrycznego w czasie t: E = UIt = I2Rt(I - natężenie prądu, U - napięcie wywołujące jego przepływ,R - opór elektryczny)W ujęciu bardziej naukowym energia elektryczna jest jedną z postaci energii potencjalnej związaną ze wzajemnym oddziaływaniem ładunków elektrycznych. W dużym uogólnieniu energię tę można traktować jako energię pola elektrycznego (dokładniej mówiąc w sytuacji, gdy nie ma punktowych ładunków elektrycznych, występuje jedynie ciągły rozkład ładunku). Istotne jest rozróżnienie energii elektrodynamicznej i elektrostatycznej: pierwsza występuje w sytuacjach, gdy ładunki elektryczne się poruszają, druga zaś, gdy pozostają w spoczynku.

3. ... W ujęciu bardziej naukowym energia elektryczna jest jedną z postaci energii potencjalnej związaną ze wzajemnym oddziaływaniem ładunków elektrycznych. W dużym uogólnieniu energię tę można traktować jako energię pola elektrycznego (dokładniej mówiąc w sytuacji, gdy nie ma punktowych ładunków elektrycznych, występuje jedynie ciągły rozkład ładunku). Istotne jest rozróżnienie energii elektrodynamicznej i elektrostatycznej: pierwsza występuje w sytuacjach, gdy ładunki elektryczne się poruszają, druga zaś, gdy pozostają w spoczynku.

4. Przemiany energii w obwodzie elektrycznym: • punktu widzenia elektryczności, wykonana praca nad nośnikiem ładunku, zamienia się na energię elektryczną, którą uzyskuje ładunek. Uzyskiwanie energii odbywa się w wyniku przesuwania ładunku przeciwko siłom pola elektrycznego. Wykonywanie pracy przez źródło odbywa się kosztem innej energii (np. energii chemicznej). Energia elektryczna nośników prądu zamienia się w odbiornikach na inne rodzaje energii. Z punktu widzenia energii, proces zachodzący w źródle napięcia można wyrazić:

5. W związku z opisanymi wcześniej przemianami energii w obwodzie prądu elektrycznego, siła elektromotoryczna jest równa:

6. Gdzie: • Ef - energia zewnętrzna, zamieniana na energię elektryczną • W - praca wykonywana przez źródło nad przeniesieniem ładunku • Ee - energia elektryczna, jaką uzyskuje ładunek w źródle i jaką oddaje w obwodzie, • Eg - energie, wykonane prace uzyskane z obwodów elektrycznych.

7. Adrian Cerkowniak