Hiểu về tiêu thụ điện

Tôi có vấn đề hiểu sự khác biệt giữa năng lượng điện và tiêu thụ. Bạn có thể giúp tôi hiểu tiêu thụ năng lượng điện là gì?

Hãy nói rằng tôi có một bóng đèn, trên đó được viết 100 W. Bóng đèn này tiêu thụ bao nhiêu trong 1 giờ? Nó có thể có công suất thấp hơn 100 W không? Nó có thể có công suất lớn hơn 100 W không?

Tôi muốn biết mối quan hệ giữa năng lượng điện và tiêu thụ điện là gì.

Tôi rất xin lỗi vì sự định hướng lớn trong đầu. Nhưng tôi không biết hỏi ai nữa. Tôi hy vọng rằng bạn sẽ không coi câu hỏi của tôi là ngu ngốc, ngay cả khi là như vậy.

Vấn đề bạn bối rối dường như là sự khác biệt giữa sức mạnh và năng lượng .

Năng lượng là bao nhiêu công việc bạn có thể làm. Đơn vị phổ biến là joules hoặc watt-giờ.

Sức mạnh là cách bạn làm việc nhanh chóng . Đó là một tỷ lệ thay đổi. Đơn vị phổ biến là watts hoặc mã lực. Mã lực có lẽ là một đơn vị hướng dẫn để xem xét. Nói rằng bạn muốn di chuyển một đống rơm lớn. Cho dù nó được di chuyển bởi một con ngựa hay một con housecat đều không ảnh hưởng đến khối lượng công việc được thực hiện. Nhưng con ngựa làm điều đó nhanh hơn , bởi vì nó là một động vật mạnh hơn.

Đối với các mục đích thảo luận về tiêu thụ điện lưới, watts (W) và kilowatt-giờ (kWh) là các đơn vị phổ biến nhất được sử dụng. Để biết bao nhiêu năng lượng được tiêu thụ, nhân năng lượng theo thời gian. 100 W x 1 giờ là 100 watt-giờ, hoặc .1 kWh. Nói tóm lại, mối quan hệ giữa sức mạnh và tiêu dùng là thời gian .

Như một bên, nhớ bảo tồn năng lượng. Nếu một cái gì đó tiêu thụ 100W, năng lượng đó đang được chuyển đổi sang một số dạng khác. Hoặc nó được lưu trữ (năng lượng tiềm năng), nó được sử dụng (ánh sáng, chuyển động, v.v.) hoặc bị lãng phí dưới dạng nhiệt. Đối với bóng đèn sợi đốt , ~ 90% năng lượng tiêu thụ được chuyển thành nhiệt. Vì vậy, một bóng đèn sợi đốt 100W tiêu thụ 100W, nhưng chỉ tạo ra 10W ánh sáng. Nó bị nóng vì 90W khác đang bị lãng phí. Đó là lý do tại sao CFL chạy mát hơn rất nhiều và tiêu thụ ít năng lượng hơn cho cùng một sản lượng ánh sáng.

$\times$

Kwh là một đơn vị thực tế cho năng lượng điện, nhưng đơn vị SI là joule ("J"), nhỏ hơn nhiều. Một joule là năng lượng tiêu thụ của thiết bị 1 W trong 1 giây.

$1 J = 1 W \cdot s$

$\times$

$\approx$

Xếp hạng năng lượng trên bóng đèn là tốc độ tiêu thụ năng lượng. Bao nhiêu năng lượng được tiêu thụ là một chức năng của nó được bật trong bao lâu. Năng lượng = Sức mạnh × thời gian. Nếu nó hoạt động trong một giờ, nó sẽ tiêu thụ 100 giờ. Đây là đơn vị mà các công ty điện hóa đơn.

Khi lần đầu tiên bắt đầu học vật lý (hoặc hầu hết mọi chủ đề,) đây là một mẹo kim loại: luôn bỏ qua các thuật ngữ phức tạp và thay thế chúng bằng các định nghĩa 'giải nén' của chúng. Đơn giản phải không?

Điều này giúp ích rất nhiều trong việc hiểu tốc độ dòng chảy. Đừng sử dụng các đơn vị, thay vào đó hãy đặt tên số lượng mỗi giây. Ví dụ: từ "Hiện tại" có nghĩa là dòng phí. Vì vậy (ít nhất là trong những năm đầu của bạn) hãy biến nó thành thói quen của bạn để không bao giờ nói hiện tại. Luôn luôn thay đổi nó thành "dòng phí." Và đừng bao giờ nói Amperes, bởi vì ampe thực sự chỉ là tốc độ dòng điện tính theo coulombs mỗi giây.

Câu trả lời cho câu hỏi của bạn có thể trở nên rõ ràng nếu bạn ngừng nói từ "Sức mạnh". Nếu từ này có một định nghĩa mờ trong tâm trí của bạn (hoặc, một định nghĩa sai), thì câu hỏi của bạn có thể tự trả lời một khi bạn thường xuyên chèn nghĩa chính xác vào tất cả các câu. "Sức mạnh" có nghĩa là dòng năng lượng. Đó là tốc độ truyền năng lượng, hoặc lan truyền năng lượng trên một mạng phân phối (bao gồm cả dây điện, dây đai truyền động và trục truyền động.) Đừng nói Power, hãy nói dòng năng lượng. Và tương tự, ngừng nói Watts. Watts thực sự chỉ là tốc độ dòng năng lượng tính bằng joules mỗi giây.

Hãy nói rằng tôi có một bóng đèn, trên đó được viết 100 joules / giây. Bóng đèn này tiêu thụ bao nhiêu trong 1 giờ?

Xem những gì tôi đã làm ở đó?

Một giờ là 60 phút hoặc 3600 giây. Vì vậy, bóng đèn tiêu thụ 3600 X 100 = 360.000 joules năng lượng mỗi giờ.

1. 100 Wh (0,1 kWh). Năng lượng là năng lượng x thời gian, vì vậy W xh = Wh.
2. 100 W là giả sử điện áp gia đình thông thường. Ở Hoa Kỳ được cố định 120 V. Điều này chỉ thay đổi một chút, do đó công suất có thể cao hơn một chút hoặc dưới 100 W