Pochopení elektrické energie
Výkon, jak je studován v části o práci a energii, je definován jako práce vykonaná za určitý časový interval. Práce je proces přeměny energie, takže výkon lze chápat jako změnu energie za určitý časový interval.
Elektrický výkon je změna elektrické energie v určitém časovém intervalu. Diskuse o elektrickém potenciálu vysvětluje, že ke změnám elektrického potenciálu dochází, když elektrický náboj prochází elektrickým potenciálovým rozdílem.
Vzorec
Matematicky je změna elektrické potenciální energie (ΔEP) úměrná náboji (Q) a elektrickému napětí (V), vyjádřená rovnicí ΔEP = Q V. Výkon je změna elektrické potenciální energie za určitý časový interval, matematicky vyjádřená rovnicí 1 :
Elektrický náboj , který protéká během určitého časového intervalu, je elektrický proud , matematicky vyjádřený rovnicí I = Q/t. Rovnici 1 lze převést na rovnici 2 :
Na základě těchto dvou rovnic lze usoudit, že ke změnám elektrické energie v určitém časovém intervalu dochází, když elektrický proud prochází určitým rozdílem elektrického potenciálu. Výkon je úměrný elektrickému proudu a elektrickému potenciálu, proto pokud se elektrický proud a/nebo elektrický potenciál zvýší, zvýší se i výkon.
Pokud elektrický proud protéká rezistorem, výkon se vypočítá pomocí rovnice 3 nebo rovnice 4.
Satuán
Na základě rovnice 1 je jednotkou energie v Mezinárodní soustavě joule a jednotkou času v Mezinárodní soustavě sekunda, takže jednotkou výkonu je joule/sekunda, zkráceně J/s. Joule/sekunda se také nazývá watt. 1 watt = 1 joule/sekunda.
Na základě rovnice 2 je jednotkou elektrického potenciálu volt a jednotkou elektrického proudu ampér, takže jednotka elektrického výkonu je volt-ampér, zkráceně VA.
