Energie și energie electrică sau electrotehnică

Studiați în fizică conceptele de energie, muncă și putere văzute apoi din partea electrică.

Definiția energy

Un corp are energie atunci când poate furniza muncă sau căldură .

Unele surse de energie

Soarele, lemnul, cărbunele, petrolul, gazul, materialele nucleare, rezervele de apă, vântul ... sunt surse de energie.

Forme de energie

Energia poate veni sub mai multe forme diferite:

  • energie mecanică care vine sub două forme:
    • cinetic dacă corpurile sunt în mișcare (apa care cade dintr-un baraj),
    • potențial dacă energia este în rezervă (apă stocată în spatele unui baraj),
  • energie termică sau calorică,
  • energie chimica,
  • energie radiantă sau luminoasă,
  • energie nucleară,
  • energie electrică.

Unități de energie

Energia, ca și munca pe care o poate produce, se măsoară în Jouli (J).
Se notează W .
Exemplu: W = 450 J
În unele cazuri, se utilizează alte unități:

  • calorie: 1 cal = 4,18 J,
  • termic: 1 Th = 1.000.000 cal,
  • watt-oră: 1 Wh = 3600 J,
  • Kilowatt-oră: 1 kWh = 1000 Wh = 3600000 Jouli.

Transformări de energie

În orice transformare, energia este conservată în cantitate. Energia produsă și energia dispărut sau absorbit sunt egale.
Exemplu: un motor electric absoarbe energia electrică și produce energie mecanică (rotația arborelui) și energie termică (frecare datorată rulmenților și încălzirii firelor).

curent continuu

Energie electrică = energie mecanică + energie termală

În acest exemplu, numai energia mecanică produsă de motor este utilă (Wu).
Căldura care apare este o pierdere (Wp). Energia electrică consumată de motor este energia absorbită (Wa).
Deci avem următoarea relație:

Eficienta energetica

Eficiența este raportul dintre energia utilă (Wu) și energia absorbită (Wa).

Randamentul este întotdeauna mai mic sau egal cu 1 !

Putere

Energia poate produce muncă mecanică, adică mișcare. Cu toate acestea, aceeași lucrare poate fi efectuată timpuri diferite.

Aici sunt cateva exemple:

  • Un muncitor călărește un sac de 35 kg pe spate la etajul 4 al unei clădiri; durează 3 minute.
    un lift de marfă poate face aceeași treabă în 20 de secunde,
  • o autoutilitară cu o sarcină utilă de 500 kg va face de 10 ori mai multe călătorii decât un camion cu o sarcină utilă de 5 tone pentru a transporta 5000 kg de mărfuri.

Pentru un anumit timp, cu cât o mașină va oferi mai multă muncă, cu atât va fi mai puternică .

Definiția power

Puterea unei mașini este energia pe care o furnizează în 1 secundă.
Deci avem P = W/t

Puterea este notată cu P .
Se măsoară în wați .

W în Joule
t în a doua
P în wați

Unitate veche

Încă mai găsim în mecanică ca unitate de putere puterea de putere (CP sau CV).