Energia jest sumą molekuł wzajemnie na siebie oddziałujących. Potrzeba dwóch przeciwstawnych cząstek, aby mogła wytworzyć się energia. Każda cząstka ma swój potencjał, ale dopiero razem mogą wykonać pożądaną pracę.
Można to porównać do przeciwieństw, które jednocześnie wzajemnie się uzupełniają i mogą tworzyć większą całość. Trudno wyobrazić sobie życie w jednorodnym środowisku, w którym wszystko jest zunifikowane, wtedy zatraca się potencjał, który mógłby pchnąć w stronę rozwoju i wtedy właśnie dochodzą do głosu siły przeciwstawne, które na marazm i stagnację się nie zgadzają.
|
Podobnie jest z energią elektryczną, bez której współczesnemu człowiekowi trudno wyobrazić sobie życie. Jednak czy ktoś kiedyś zastanawiał się czym ona właściwie jest? Energia elektryczna to właśnie praca, którą wykonują cząstki w polu elektrycznym, jednak, aby mogło dojść do jej wytworzenia potrzebny jest odpowiedni impuls, a więc siła, która owe cząstki popchnie w odpowiednią stronę. To dlatego do wytworzenia prądu o określonej mocy, w danym czasie potrzeba odpowiedniego napięcia. Te trzy składowe są ściśle ze sobą połączone. Warto więc przyjrzeć się im bliżej.
Co to jest Volt – co warto wiedzieć?
Jednostka Volt oznacza napięcie, ale czym ono tak naprawdę jest? Jest to różnica potencjałów miedzy jednostkami w przewodzie elektrycznym między którymi wytwarza się energia. Volt wyrażany jest jako stosunek mocy wyrażanej w Watach do natężenia wyrażanego w Amperach. Dwie napierające na siebie siły doprowadzają do powstania między nimi napięcia, czyli tak jak w życiu…Może to mieć pewien potencjał, a w przypadku fizyki – potencjał elektryczny.
Co to jest Amper – czym charakteryzuje się ta jednostka energii elektrycznej?
Amper jest podstawową jednostką prądu elektrycznego, a więc stanowi rezultat oddziaływania na siebie przeciwstawnych cząstek z określoną siłą. Można go określić również jako stosunek wielkości ładunku przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika do czasu.
Innymi słowy im większe jest natężenie prądu tym mniej czasu potrzeba na wytworzenie energii elektrycznej o określonej mocy. To najłatwiej jest porównać do alkoholu nisko i wysokoprocentowego i ilości, jaką trzeba wypić, aby osiągnąć pożądany stan. Wiadomo, że ten sam rezultat „dobrego humoru” uzyska się pijąc mniejszą ilość wysoko procentowego wina, jak porto niż w przypadku picia wina obiadowego o znacznie niższej zawartości procentowej czystego alkoholu. Podobnie jest z żarówkami o mniejszej i większej mocy, które mają zapewnić optymalny poziom oświetlenia, choć tu jeszcze dochodzi kwestia nie samej mocy, ale również rozpraszania światła, czy jego barwy.
Co to jest Wat?
Jak każdy wie Wat jest iloczynem napięcia i prądu, a więc jednostką mocy, czy też innymi słowy pracy energii elektrycznej. Obecnie dąży się do tego, by urządzenia mogły efektywnie pracować przy mniejszym poborze energii elektrycznej, a więc niższej mocy. W końcu bezpośrednio przekłada się to na rachunek ekonomiczny oraz ma wpływ na środowisko. Oczywiście dotyczy to nie tylko źródeł światła, czyli oświetlenia ledowego, ale również wszystkich urządzeń oznaczonych znakiem A++ lub wyższym, które zużywają w tym samym czasie mniejszą ilość energii elektrycznej niż te o niższej klasie energetycznej.
Prawo Ohma bez tajemnic
Prawo Ohma jest jednym z ważniejszych praw opisujących jak działa energia elektryczna. Mówi, że stosunek napięcia oddziałującego na przewodnik do napięcia przyłożonego do przewodnika jest stały. Wraz ze wzrostem napięcia oddziałującego na przewodnik wzrasta proporcjonalnie natężenie prądu przez niego przepływającego. Prawo Ohma doskonale obrazuje przewodzenie prądu przez metale. Prawo Ohma jak wiadomo nie jest oczywiście uniwersalne dla wszystkich materiałów i nie koniecznie sprawdza się w przypadku bardzo wysokich napięć, gdzie proporcjonalność pomiędzy napięciem i natężeniem się załamuje.
Najważniejsze wzory, które trzeba znać:
Oczywiście najistotniejszym wzorem jest ten obrazujący moc, czyli napięcie* prąd = moc. Wzór na prawo Ohma określa stosunek I/U=constans, gdzie I do natężenie prądu wyrażone w Amperach (A), a U to napięcie pomiędzy dwoma końcami przewodnika, wyrażone w Voltach (V). Z kolei napięcie można wyrazić jako stosunek mocy (pracy) do natężenia w jednostce czasu, czyli U=W/I*t.
Co to jest Amperogodzina, Watogodzina i Kilowatogodzina?
Amperogodzina określa natężenie prądu elektrycznego przepływającego przez przewodnik w ciągu godziny. Zatem jest to ładunek elektryczny jaki może wytworzyć przewodnik. Amperogodziny służą do ustalania np. pojemności akumulatorów. Z kolei Watogodzina jest to energia elektryczna zużyta w układzie w ciągu godziny. Z kolei kilowatogodzina to po prostu jednostka pomiarowa energii elektrycznej. W jednostce kW, czyli kilowatów określa się moc urządzeń elektrycznych, stąd kilowatogodzina ukazuje ile prądu w ciągu godziny ono zużywa. W ten sposób łatwo obliczyć jego pobór energii w ciągu dnia, tygodnia, a także miesiąca oraz wkład jaki ma w całkowite zużycie energii elektrycznej np. w gospodarstwie domowym. Dzięki takim obliczeniom można łatwo sprawdzić, ile i w jakiej perspektywie czasu można zaoszczędzić wybierając urządzenia energooszczędne w stosunku do poniesionych na nie kosztów i cen energii.
Czym różni się napięcie stałe od przemiennego?
Na koniec warto poruszyć ważną kwestię, a mianowicie różnice pomiędzy napięciem stałym i przemiennym. Najprościej można określić to tak, że prąd stały potrzebny jest do działania znanych nam baterii, w których prąd krąży dopóki ogniwa nie ulegną zużyciu. Z kolei napięcie przemienne występuje w gniazdu elektrycznym. Napięcie ulega zmianie wartości w czasie, przechodzi przez zero i przebiega sinusoidalnie. Z kolei prąd stały stanowi linię prostą.
