พลังงานไฟฟ้า

นิยามของพลังงานไฟฟ้า

พลังงานและกำลังงานนั้น สามารถอธิบายได้ว่าคือปริมาณงานที่ทำในช่วงเวลาหนึ่งๆ งานเป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ดังนั้น กำลังงานจึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งๆ

กำลังไฟฟ้าคือการเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่ง ในการทบทวนเรื่องศักย์ไฟฟ้าได้อธิบายไว้ว่า การเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้า

สมการกำลังไฟฟ้า

ในทางคณิตศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ไฟฟ้า (ΔEP) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุ (Q) และแรงดันไฟฟ้า (V) โดยแสดงด้วยสมการ ΔEP = Q V

กำลังไฟฟ้า คือ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ด้วยสมการที่ 1:

ประจุไฟฟ้าที่ไหลในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่ากระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ด้วยสมการ I = Q/t สมการที่ 1 สามารถเปลี่ยนเป็นสมการที่ 2 ได้ดังนี้:

จากสมการทั้งสองนี้ สรุปได้ว่า การเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้าค่าหนึ่ง กำลังไฟฟ้าแปรผันตรงกับความแรงของกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ดังนั้นหากกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กำลังไฟฟ้าก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

ถ้ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทานที่มีความต้านทานไฟฟ้าคงที่ กำลังไฟฟ้าสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการที่ 3 หรือสมการที่ 4

หน่วยของกำลังไฟฟ้า

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

จากสมการที่ 2 หน่วยของศักย์ไฟฟ้าคือโวลต์ และหน่วยของกระแสไฟฟ้าคือแอมแปร์ ดังนั้นหน่วยของกำลังไฟฟ้าคือโวลต์แอมแปร์ ซึ่งย่อว่า VA