พลังงานไฟฟ้า

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้า

กำลังซึ่งได้ศึกษาไว้ในหัวข้องานและพลังงานนั้น นิยามได้ว่าคือ งานที่ทำในช่วงเวลาที่กำหนด งานคือกระบวนการแปลงพลังงาน ดังนั้น กำลังจึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในช่วงเวลาที่กำหนด

กำลังไฟฟ้าคือการเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาที่กำหนด การอธิบายเกี่ยวกับศักย์ไฟฟ้าอธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้า

สูตร

ในทางคณิตศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ไฟฟ้า (ΔEP) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุ (Q) และแรงดันไฟฟ้า (V) โดยแสดงผ่านสมการ ΔEP = Q V กำลังคือการเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งแสดงทางคณิตศาสตร์ผ่านสมการที่ 1 :

ประจุไฟฟ้าที่ไหลในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่ากระแสไฟฟ้าซึ่งสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ด้วยสมการ I = Q/t สมการที่ 1 สามารถเปลี่ยนเป็นสมการที่ 2 ได้ดังนี้:

จากสมการทั้งสองนี้ สรุปได้ว่า การเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้าค่าหนึ่ง กำลังไฟฟ้าแปรผันตรงกับความแรงของกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ดังนั้น หากกระแสไฟฟ้าและ/หรือความต่างศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กำลังไฟฟ้าก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

หากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทาน กำลังไฟฟ้าจะคำนวณได้โดยใช้สมการที่ 3หรือสมการที่ 4

หน่วย

จากสมการที่ 1หน่วยพลังงานในระบบสากลคือจูล และหน่วยเวลาในระบบสากลคือวินาที ดังนั้นหน่วยกำลังคือจูล/วินาที หรือย่อว่า J/s จูล/วินาทีเรียกอีกอย่างว่าวัตต์ 1 วัตต์ = 1 จูล/วินาที

จากสมการที่ 2หน่วยของศักย์ไฟฟ้าคือโวลต์ และหน่วยของกระแสไฟฟ้าคือแอมแปร์ ดังนั้นหน่วยของกำลังไฟฟ้าคือโวลต์แอมแปร์ ซึ่งย่อว่า VA