Električna snaga

Električna energija se prenosi na VL kao oni, a takođe i na podzemnim visokonaponski kablovima.

Električna snaga je stopa po kojoj se električna energija prenosi od strane električnog kola.

SI snaga je vat (simbol: W), jedan džul po sekundi.

Električna energija se obično proizvodi u generatorima, ali takođe može da se isporučuje od izvora kao što su elektronske baterije.

Električna energija se obično isporučuje na poslovne objekte i kuće od strane elektroprivrede.

Električna energija se obično prodaje po kilovat času (3,6 MJ) koji je proizvod snage u kilovatima pomnožen vremenom u satima.

Električno merenje snage se radi koristeći strujomer, koji vodi računa o ukupnoj električnoj energiji isporučene kupcu.

Definicija

Električna energija, kao mehanička snaga, je stopa rada, mereno u vatima, a predstavljena slovom P.

Termin vataža se koristi kolokvijalno i znači električna energija u vatima.

Električna energija u vatima koju proizvodi električna struja I, koja se proizvodi od napona, Q u kulonima svakih t sekunde prolaze kroz električnog potencijala (napon) razlika od V je

$P={\frac {QV}{t}}=IV\,$

gde

Q je naelektrisanje u kulonu i

t je vreme u sekundama

I je električna struja u amperima i

V je električni potencijal ili napon u voltima

Objašnjenje

Električna energija se transformiše u druge oblike energije kada naelektrisanje prolazi kroz električni potencijal (napon), razlika koja se javlja u električnim komponentama u električnim kolima. Kada naelektrisanja kreću kroz potencijalne razlike od visokog napona na niski napon, energija u potencijalu se pretvara u kinetičku energiju od optužbi, koji obavljaju rad na uređaju. Uređaj u kojem se to desi se zove pasivan ili uređaji tovari; oni troše električnu energiju, pretvara u druge oblike, kao što su mehanički rad, toplota, svetlo, itd. Primeri su električni aparati, kao što su sijalica, elektromotor i električni grejač.

Ukoliko su naelektrisanja primorana da se kreću od strane spoljne sile u smeru od nižeg potencijal ka većem, posao se radi na elektrisanju, pa se snaga prenosi na električne struje od neke druge vrste energije, kao što je mehanička energija ili hemijske energije. Uređaji u kojima se to desi se zove aktivni uređaji ili izvori energije; izvori električne struje, kao što su generator i akumulatori.

Konvencija pasivnog znaka

U elektronici, u kojoj se idealno električni elementi mogu podeliti na aktivne i pasivne. Konevkcija se odnosi više na pasivni nego aktivni aspekt uređaa, gde se električna energija koja se troši u uređaju ima pozitivan znak, dok snaga koju proizvodi uređaj po definiciji ima negativan predznak. To se zove pasivan znak konvencija.

Otporna kola

U slučaju rezistivni (Omsko, ili linearnog) opterećenja, džul zakon može da se kombinuje sa Omovim zakonom (V = I•R) za proizvodnju alternativnih izraza za rasipanje snaga:

$P=I^{2}R={\frac {V^{2}}{R}},$

gde je R električna otpornost.

Naizmenična struja

U kolima naizmenične struje, elementi za skladištenje energije, kao što su induktivnost i kapacitivnost može dovesti u periodičnim ukidanja pravcu energetskog toka. Deo toka energije koja, u proseku preko kompletan ciklus AC talasa, rezultati u neto prenos energije u jednom smeru je poznat kao stvarna moć (takođe se pominju kao aktivne snage). Taj deo protoka energije usled uskladištene energije, koji se vraća na izvor u svakom ciklusu, je poznat kao reaktivna snaga. Stvarna snaga se izražava u vatima potrošnje prijemnika

$P={1 \over 2}V_{p}I_{p}\cos \theta =V_{rms}I_{rms}\cos \theta \,$

gde

V_p je vršni napon u voltima

I_p je vrhunac struja u amperima

V_rms je efektivna vrednost napona u voltima

I_rms je efektivna vrednost struja u amperima

Θ je fazni ugao između napona i struje sinusnih talasa

Snaga trougla: Komponente AC napajanja

Odnos između realne moći, reaktivne energije i prividne snage može se izraziti predstavlja količine kao vektora. Prava moć je predstavljena kao horizontalni vektor i reaktivne snage je predstavljena kao vertikalni vektor. Prividna snaga vektor je hipotenuza pravouglog trougla na formirana povezivanjem stvarne i reaktivne snage vektore. Ova reprezentacija se često naziva moć trougao. Koristeći Pitagorina teorema, odnos između stvarne, reaktivne i prividne snage je:

${\mbox{(apparent power)}}^{2}={\mbox{(real power)}}^{2}+{\mbox{(reactive power)}}^{2}$

Real i reaktivne snage može se izračunati direktno iz prividne snage, kada struja i napon su oboje sinusoida a sa poznatim faznim uglom θ između njih:

${\mbox{(real power)}}={\mbox{(apparent power)}}\cos(\theta )$

${\mbox{(reactive power)}}={\mbox{(apparent power)}}\sin(\theta )$

Odnos stvarne moći prividne snage se zove faktor snage a broj je uvek između 0 i 1. Gde struja i napon imaju nesinusoidne oblike, faktor snage je neophodno generalizovati da uključi efekte izobličenja.

Elektromagnetna polja

Električna snaga teče gde god električno i magnetnopolje postoje zajedno i osciliraju u istom mestu. Najjednostavniji primer ovoga je u električnim kolima, kao što je prethodni odeljak pokazao. U opštem slučaju, međutim, jednostavna jednačina P= IV mora biti zamenjena složenijim proračunom:

$P=\int _{S}(\mathbf {E} \times \mathbf {H} )\cdot \mathbf {dA} .\,$

Snabdevanje strujom

Električna energija

Osnovni principi električne energije su otkriveni tokom 1820 i početkom 1830-ih od strane britanskog naučnika Majkla Faradeja. Njegov osnovni metod se i danas koristi: struja generiše kretanje petlje žice, ili diska bakra između polova magneta.

Za elektroprivredu, to je prvi deo složenog procesa isporuke električne energije potrošačima. Ostali procesi su prenos, distribucija i skladištenje električne energije dobijene iz obnovljivih energetskih izvora.

Električna energija se najčešće generiše na hidroelektranama od generatora, hemijskim sagorevanjem u termoelektranama ili u procesu nuklearne fisije u nuklearnim elektranama, ali takođe i drugim sredstvima, kao što su kinetičke energije tekuće vode i vetra. Postoje mnoge druge tehnologije koje mogu biti i koriste se za proizvodnju električne energije, kao što su solarna fotonaponska energija i geotermalna energija.

Baterija snaga

Baterija je uređaj koji se sastoji od jedne ili više elektrohemijskih ćelija koji konvertuju uskladištene hemikaliju energija u električnu energiju. Od pronalaska prve baterije (ili "galvanski gomila") u 1800. od strane Alesandra Volte a naročito od tehnički poboljšanih Danijelovih ćelija u 1836, baterije su postale zajednički izvor napajanja za mnoge kućne i industrijske primene. Prema proceni 2005, svetski industrija baterija generiše US $ 48 mlrd u prodaji svake godine, sa godišnjim rastom od 6%.

Postoje dve vrste baterija: primarne baterije (baterije za jednokratnu upotrebu), koje su dizajnirane da se koriste jednom i da budu odbačene, i sekundarne baterije (punjive baterije), koje su dizajnirane da se pune i koriste više puta. Baterije dolaze u raznim veličinama, kao na primer neke minijaturne ćelije koje se mogu koristiti za slušne aparate, i druge za ručne satove. Veće baterije nalaze primenu u telefonskim centralama i računarskim centrima.

Elektroprivreda

Elektroprivreda obezbeđuje proizvodnju i isporuku energije, u dovoljnim količinama na oblasti koje treba struja, kroz prisoedineniu. Rešetka distribuira električnu energiju kupcima. Električna energija se generiše centralni elektrane ili distribuira generator.

Mnogim domaćinstvima i preduzećima treba pristup električnoj energiji, posebno u razvijena nacija S, potražnja je ređa u razvoju nacija s. Potražnja za električnom energijom je izvedena iz obaveze za električnu energiju, kako bi delovao domaći aparat, kancelarijska oprema, industrijske mašine kao i da bi se obezbedilo dovoljno energije za domaće i komercijalno osvetljenje, grejanje, kuvanje i industrijske procese. Zbog ovog aspekta industrije, ona se posmatra kao komunalna infrastruktura.

Vidi još

• Visoki napon kabla
• EGRID
• Potrošnja električne energije
• Ruralna elektrifikacija

Literatura

• Reports on August 2003 Blackout, North American Electric Reliability Council website
• Croft, Terrell; Summers, Wilford I. (1987). American Electricians' Handbook (Eleventh izd.). New York: McGraw Hill. ISBN 978-0-07-013932-9. 
• Fink, Donald G.; Beaty, H. Wayne (1978). Standard Handbook for Electrical Engineers (Eleventh izd.). New York: McGraw Hill. ISBN 978-0-07-020974-9. 

Spoljašnje veze

• U.S. Department of Energy: Electric Power