Moc elektryczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ten artykuł dotyczy wielkości elektrycznej. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.

Moc elektryczna to praca jaką wykonuje energia elektryczna w jednostce czasu. Jednostką mocy w układzie SI jest wat.

Prąd stały[edytuj]

W obwodach elektrycznych prądu stałego, w których odbiornikiem energii jest rezystancja, moc elektryczną można wyznaczyć ze wzoru

gdzie P oznacza moc, U napięcie elektryczne, a I natężenie prądu elektrycznego[1].

Wykorzystując prawo Ohma () wzór na moc elektryczną można przedstawić również jako

gdzie R jest rezystancją[2].

Prąd przemienny[edytuj]

W obwodach prądu przemiennego elementy zdolne do gromadzenia energii takie jak induktancja i pojemność powodują, że kierunek przepływu energii jest zmienny. Część energii jaka zostaje zamieniona w ciepło lub pracę określa się mianem mocy czynnej P. Jednakże, rozpatrując jeden przebieg okresu zmiennego prądu elektrycznego, układ pobiera ze źródła więcej energii, którą następnie ponownie do źródła oddaje. Tę część określa się jako moc bierna Q.

Jeśli przedstawiamy wielkości mocy czynnej i biernej jako wartości wektorowe względem siebie prostopadłe na płaszczyźnie zespolonej, to ich sumę wektorową nazywamy mocą pozorną:

gdzie U i I to wartości skuteczne napięcia i natężenia prądu, a Um i Im to ich amplitudy (ostatnia tożsamość obowiązuje dla przebiegów sinusoidalnych).

Moc czynną i bierną można wyznaczyć na podstawie mocy pozornej, jeśli znane jest przesunięcie fazowe między nimi:

Przestrzeń[edytuj]

Moc elektryczna pojawia się wszędzie tam gdzie istnieje pole elektryczne lub magnetyczne. Układ elektryczny jest prostym i szczególnym przypadkiem. W ogólniejszej formie równanie należy zastąpić bardziej skomplikowanymi obliczeniami, całką iloczynu wektorowego pola elektrycznego i magnetycznego po określonej powierzchni czyli:

Wynik jest skalarem, ponieważ jest to całka powierzchniowa z wektora Poyntinga.

Przypisy

Bibliografia[edytuj]

  • JerzyJ. Osiowski JerzyJ., JerzyJ. Szabatin JerzyJ., Podstawy teorii obwodów, t. 1, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1992, ISBN 83-204-1350-8, ISBN 83-204-1349-4 (całość).