Inzicht in elektrische energie
Vermogen, zoals bestudeerd in het hoofdstuk over arbeid en energie, wordt gedefinieerd als de arbeid die gedurende een specifiek tijdsinterval wordt verricht. Arbeid is het proces van energieomzetting, dus vermogen kan worden opgevat als de verandering in energie gedurende een specifiek tijdsinterval.
Elektrisch vermogen is de verandering in elektrische energie over een specifiek tijdsinterval. De uitleg over elektrisch potentiaal verklaart dat veranderingen in elektrische potentiële energie optreden wanneer een elektrische lading een elektrisch potentiaalverschil passeert.
Formule
Mathematisch gezien is de verandering in elektrische potentiële energie (ΔEP) evenredig met de lading (Q) en de elektrische spanning (V), uitgedrukt door de vergelijking ΔEP = Q V. Vermogen is de verandering in elektrische potentiële energie over een bepaald tijdsinterval, mathematisch uitgedrukt door vergelijking 1 :
De elektrische lading die gedurende een bepaald tijdsinterval stroomt, is een elektrische stroom , wiskundig uitgedrukt door de vergelijking I = Q/t. Vergelijking 1 kan worden omgezet in vergelijking 2 :
Op basis van deze twee vergelijkingen kan worden geconcludeerd dat veranderingen in elektrische energie over een bepaald tijdsinterval optreden wanneer een elektrische stroom door een bepaald elektrisch potentiaalverschil loopt. Vermogen is evenredig met de elektrische stroom en het elektrische potentiaal; daarom, als de elektrische stroom en/of het elektrische potentiaal toenemen, neemt ook het vermogen toe.
Als er een elektrische stroom door een weerstand loopt, wordt het vermogen berekend met behulp van vergelijking 3 of vergelijking 4.
Eenheid
Op basis van vergelijking 1 is de eenheid van energie in het Internationale Stelsel de joule en de eenheid van tijd in het Internationale Stelsel de seconde. De eenheid van vermogen is dus de joule per seconde, afgekort als J/s. De joule per seconde wordt ook wel de watt genoemd. 1 watt = 1 joule per seconde.
Op basis van vergelijking 2 is de eenheid van elektrische potentiaal Volt en de eenheid van elektrische stroomsterkte Ampère, dus de eenheid van elektrisch vermogen is Volt Ampère, afgekort als VA.
