Ηλεκτρική ενέργεια

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η ενέργεια που δημιουργείται με τη μετατροπή της μηχανικής, θερμικής ή χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Για πολλές εφαρμογές, όπως ο φωτισμός, η λειτουργία υπολογιστή, η κινητήρια δύναμη και η ψυχαγωγία, η ηλεκτρική ενέργεια είναι απαράμιλλη. Περιλαμβάνονται επίσης και άλλες εφαρμογές, όπως πολυάριθμες εφαρμογές βιομηχανικής θέρμανσης, μαγείρεμα, θέρμανση χώρων και έλξη σιδηροδρόμων.

Ξεκινά με μια σε βάθος ματιά στις θεμελιώδεις φυσικές ιδέες του ηλεκτρισμού, των κυκλωμάτων και της περίπλοκης ισχύος, που χρησιμεύει ως βάση για πιο προηγμένο υλικό. Στη συνέχεια εξηγούνται στους αναγνώστες τα βασικά στοιχεία των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, όπως γεννήτριες, κινητήρες και άλλες συσκευές, καθώς και εξοπλισμός μετάδοσης και διανομής, όπως γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, μετασχηματιστές και διακόπτες κυκλώματος.

Τι είναι η ηλεκτρική ενέργεια;

Η ηλεκτρική ισχύς αναφέρεται στο ρυθμό με τον οποίο ολοκληρώνεται η εργασία σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Με άλλους όρους, η ηλεκτρική ενέργεια ορίζεται ως ο ρυθμός με τον οποίο μεταφέρεται η ενέργεια. Η γεννήτρια παράγει ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί επίσης να παρέχεται από τις ηλεκτρικές μπαταρίες. Παράγει μια μορφή ενέργειας χαμηλής εντροπίας που μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλες αποστάσεις και να μετατραπεί σε άλλα είδη ενέργειας όπως κίνηση, θερμική ενέργεια κ.λπ.

Υπάρχουν δύο μορφές ηλεκτρικής ενέργειας:τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος και τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος.

Ο τύπος του ρεύματος καθορίζει την κατηγοριοποίηση της ηλεκτρικής ισχύος. Το joule, το οποίο είναι το γινόμενο της ισχύος σε κιλοβάτ και της διάρκειας λειτουργίας του μηχανήματος σε ώρες, χρησιμοποιείται για την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας. Ο ηλεκτρικός μετρητής, ο οποίος καταγράφει τη συνολική ενέργεια που δαπανάται από τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, μετρά τη χρησιμότητα της ηλεκτρικής ενέργειας.

Τι είναι η Μονάδα Αντίστασης;

Μία από τις πιο σημαντικές έννοιες στον τρέχοντα ηλεκτρισμό είναι η αντίσταση. Όταν μελετούν τα ηλεκτρικά ρεύματα, οι μαθητές μπαίνουν στην πραγματική έννοια της αντίστασης. Η αγωγιμότητα και η αντίσταση είναι δύο συστατικά του ηλεκτρικού ρεύματος.

Στη φυσική, ένα υλικό θεωρείται ανθεκτικό εάν εμποδίζει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Καθορίζεται από μια σειρά από πράγματα. Έχει να κάνει με τη διαφορά ρεύματος και δυναμικού που έχει εφαρμοστεί. Το γράμμα R σημαίνει αντίσταση και οι μετρήσεις του είναι το μήκος στο τετράγωνο της μάζας ανά τετράγωνο του ηλεκτρικού ρεύματος σε κύβους.

Η ικανότητα μιας ουσίας να αντιστέκεται στη διέλευση του ηλεκτρισμού είναι γνωστή ως αντίσταση. Η αντίσταση ενός υλικού καθορίζεται από το φυσικό του μέγεθος, τη σύνθεση και τη θερμοκρασία του. Η ειδική αντίσταση, γνωστή και ως ιδιαίτερη αντίσταση, είναι μια βασική ιδιότητα που περιγράφει πόσο ανθεκτική είναι μια ουσία. Η αντίσταση ενός αγωγού, για παράδειγμα, είναι εξαιρετικά χαμηλή, ενώ η αντίσταση ενός μονωτή είναι εξαιρετικά υψηλή. Η αντίσταση σχετίζεται με το μήκος και αντιστρόφως ανάλογη με το εμβαδόν της διατομής στα αγώγιμα σύρματα.

Τι είναι η ηλεκτρική ειδική αντίσταση;

Η ηλεκτρική ειδική αντίσταση ενός αγωγού υλικού είναι μια μέτρηση του πόσο αποτελεσματικά αντιστέκεται στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού. Αυτός ο συντελεστής ειδικής αντίστασης, γνωστός και ως «ειδική ηλεκτρική του αντίσταση», επιτρέπει τη σύγκριση διαφορετικών τύπων αντίστασης αγωγών σε μια δεδομένη θερμοκρασία με βάση τις φυσικές τους ιδιότητες και όχι με βάση τα μήκη ή τις διατομές τους. Ως αποτέλεσμα, όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή ειδικής αντίστασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση και αντίστροφα.

Ο χαλκός και το αλουμίνιο, για παράδειγμα, αναγνωρίζονται για τη χαμηλή ειδική τους αντίσταση, η οποία επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει ελεύθερα μέσα από αυτά, καθιστώντας τα εξαιρετικά για την κατασκευή ηλεκτρικών γραμμών και καλωδίων. Το ασήμι και ο χρυσός έχουν πολύ χαμηλότερες ονομασίες ειδικής αντίστασης, αλλά είναι πιο ακριβό να κατασκευαστούν σε ηλεκτρικά καλώδια για προφανείς λόγους.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ειδικής αντίστασης και αντίστασης;

Οι όροι «αντίσταση» και «αντίσταση» δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Η ειδική αντίσταση, όπως και η θερμική αγωγιμότητα, είναι ένα χαρακτηριστικό υλικού που έχει εγγενή τιμή, ενώ η αντίσταση επηρεάζεται από τη μορφή, τη γεωμετρία και την ειδική αντίσταση. Εξετάστε δύο δείγματα ράβδων αγώγιμου υλικού που έχουν την ίδια σύνθεση και μήκος αλλά έχουν διαφορετικές διαμέτρους. Αν και η ειδική αντίσταση πρέπει να είναι ίδια και στα δύο, αυτή με τη μικρότερη επιφάνεια διατομής θα πρέπει να έχει μεγαλύτερη αντίσταση. Ωστόσο, εάν οι διάμετροι είναι ίδιες αλλά το μήκος μιας ράβδου αυξηθεί, η μεγαλύτερη ράβδος θα έχει μεγαλύτερη αντίσταση. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να δηλώσουμε ότι η αντίσταση ενός αγωγού είναι ανάλογη με το μήκος του.

Συμπέρασμα

Ο τύπος του ρεύματος καθορίζει την κατηγοριοποίηση της ηλεκτρικής ισχύος. Το joule, το οποίο είναι το γινόμενο της ισχύος σε κιλοβάτ και της διάρκειας λειτουργίας του μηχανήματος σε ώρες, χρησιμοποιείται για να εξηγήσει την ηλεκτρική ισχύ. Μία από τις πιο σημαντικές έννοιες στον τρέχοντα ηλεκτρισμό είναι η αντίσταση. Η ικανότητα μιας ουσίας να αντιστέκεται στη διέλευση του ηλεκτρισμού είναι γνωστή ως αντίσταση. Η ηλεκτρική ειδική αντίσταση ενός αγωγού υλικού είναι μια μέτρηση του πόσο αποτελεσματικά αντιστέκεται στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού. Μπορούμε να δηλώσουμε ότι η αντίσταση ενός αγωγού είναι ανάλογη του μήκους του.