Kilowattóra, meddő teljesítmény, aktív energia, fi koszinusz, frekvencia ... Olyan kifejezések sora, amelyeket most láthattunk „okos” métereinkben, és amelyeket nem biztos, hogy jól értünk.
Az első dolog a különbségtétel lesz Energia Y Erő, és mik az egységei. Ne feledje itt azt a mondást, hogy „a az energia nem jön létre és nem semmisül meg, csak átalakul ", mi alkotja az energiamegmaradás törvényét.
Talán a leginkább asszimilálható az Energia az, ami lehetővé teszi számunkra a Munka, a legáltalánosabb értelemben. Munka, Amellett, hogy sokan arra törekszünk, hogy életben legyünk, ez egy fizikai nagyságrend, amely egy erő megtételét jelenti egy távolságra haladó tárgyra. Képzeljük el, hogy otthon egy folyosón nyomunk egy rakományt, egy többé-kevésbé nehéz dobozt: az általunk alkalmazott erő szorozva a megtett távolsággal a Munka amit készítettünk. Ennek végrehajtására Munka költöttünk egyet Energia, A keretes példában mi vagyunk azok, akik ellátják a szükséges energiát. A villamos energiában az erőt a „elektromágneses mező és milyen mozdulatok a elektronok (elektromos töltések), amelyek átmennek a vezetékeken. Őt sem terület (aminek semmi köze a focihoz vagy a tehenekhez) vagy a elektronok Láthatjuk őket, de észlelhetjük és megnézhetjük vagy megfigyelhetjük azok hatásait, az elektromos munka eredményét: van fényünk, jár a mosógép motorja, felmelegszik a vas, bekapcsol a televízió és nézzük a focimeccset (most csináljuk, van egy focipálya, és láthatja), ...
Energia Y Munka ugyanazzal az egységgel mérjük, elvégre egyiket átalakítjuk a másikba, a július (J), a Nemzetközi Mérőrendszer (SI) egysége. Lehetséges, hogy valaki jobban ismeri a kalóriákat (cal), ezért ez magában foglalja az energiafogyasztásunkat, amikor eszünk, vagy a kiadásainkat, amikor edzünk (vagy dolgozunk).
A kalória a munka és az energia mértékegysége is, 1 kalória körülbelül 4,2 joule (1 kal = 4,1868 J). A kalóriákat és azok negatív frigóriáit továbbra is használják a fűtésben, a hűtésben és a légkondicionálásban (bár el kell hagyni).
Ezenkívül ezeket az egységeket általában 10-szeres többszörösek vagy hatványok formájában használják (kalóriatartalommal valóban kevés a „chicha”). A leggyakoribb sokszorosok, amelyek számunkra a legjobban hangzanak, a következők: kilo- (k), amelyek ezer egység, 1 kJ = 1000 J = 10 3 J; mega- (M), egymillió egység, 1 MJ = 1 000 000 J = 10 6 J; giga- (G), milliárd, 1 GJ = 1 000 000 000 J = 10 9 J; tera- (T), egy billió, 1 TJ = 1 000 000 000 000 J = 10 12 J.
A legújabb szorzók divatossá váltak a számítógépes merevlemezeken (GB és TB), bár a valóságban hogyan szeretnénk, ha 1 T € !, Eh? Apropó, és amilyenek vagyunk: mi a szorzó neve, ami egyenlő ezer milliárddal? ... Nos igen, amit elképzeltél: peta- (P). 1 PJ = 10 15 J (már nem teszem be a nullákat), bár mi lenne az a "mi a peta", ha 1 P €.
A háztartási villamos energiában megegyezünk a kilókkal (igen, a tömeggel is), és néhány k € -val gazdagnak tartjuk magunkat.
És igen, vannak magasabb szorzók, amelyeket általában a világ energiafogyasztására (nem otthon) és a csillagászat távolságaira is alkalmaznak. Mondhatnánk, hogy világszerte csillagászati energiafogyasztásunk van (bár a csillagászok, amikor ezek a szorzók túl kicsik, a híres „fényéveket” használják).
A Energia (ÉS), amelyet költünk, nem válik mindenné Munka (T). Egy része elveszik az átalakítási folyamat során (néha nyomjuk, toljuk és toljuk a dobozt, és nem mozdul el, és végül kimerülünk). Ugyanez történik, amikor átalakítunk egyfajta energiát (ÉS1) más (ÉSkét), egy része mindig elvész. Matematikailag így fejezhetjük ki:
T = η × ÉS; ÉS két = η × ÉS 1 .
A hatékonyságra általában a görög η, „eta” betűt használják. És η értéke 0 és 1 között van. Η = 0, az energia egyike sem alakul át (minden erőnkkel és anélkül mozgatjuk a dobozt, hogy mozgatni tudnánk); η = 1, az összes energia munkává vagy más energiává alakul.
Azokban a folyamatokban, amelyeket elektromos energia előállítására (valójában más típusú energia átalakítására) használunk, vagy munkává alakítunk, a hatékonyság kisebb, mint egység, néha sokkal kevesebb. Most már megérthetjük, miért olyan fontos a hatékonyság "növelése", ami azt jelentené, hogy η a lehető legközelebb kerüljön az 1-hez.
Menjünk a Erő: Képzelje el, hogy ugyanazt a dobozt tolja előre a folyosóra, a folyosóra. A hosszú folyosó áthelyezése számunkra feladat volt, és két percbe tellett, mire megcsináltuk (a doboz súlya megvan, a folyosó pedig hosszú). Ha ezt többször megismételjük azonos erővel, akkor egy ideig ugyanazt a munkát végezzük, mondjuk egy órán keresztül. Ha ezt meg tudjuk tenni, akkor valóban "hatalmas" srácok vagyunk; ha csak körülbelül 10 percig tudjuk csinálni (esetem), akkor kevés az erőnk (egyesek smyrriaus). A Erő (P) a hányados a között Munka (T) és az eltöltött idő (t), matematikailag:
Ha sok erőnk van, akkor rövid ideig sok munkát tudunk végezni. Minél nagyobb teljesítmény, annál több munkát lehet elvégezni egy adott idő alatt.
A méréshez használt egység Erő Wattnak (W) hívják, és ez egy joule (J) és egy másodperc (ek) aránya: W = J/s. Egy másik egység, amely autóinkból ismerősnek tűnik számunkra, a lóerő (CV), amelynek hozzávetőlegesen 735 wattja van (1 CV = 735 498 W); egy 100 lóerős autó hozzávetőlegesen 73,5 kW. Igen, itt is használják a kilókat és más szorzókat.
Megfordíthatjuk az egyenletet a korábbiaktól, és azt mondhatjuk, hogy a Munka kész az a Erő által elérhető időjárás alkalmazott: T = P × t. Tehát, ha ezer watt energiánk van, és egy órán át használjuk, akkor kilowattórás (kWh) munkát fogunk végezni. Konvertálhatunk joule-ra: 1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3 600 000 J. Igen, úgy tűnik, 3,6 millió joule vagy 3,6 MJ sok munka.
Vagy sok energiát, mivel közvetlen kapcsolat van az elvégzett munka és a ráfordított, átadott vagy előállított energia között, és már tudjuk, hogy több energiát használnak fel, mint az elvégzett munka. Újra megjelenik a hatékonyság.
Mit jelent, hogy az izzó 100 W? Nos, ha egy órára bekapcsoljuk, akkor 0,1 kWh, azaz 360 kJ elektromos energiát „fog költeni”. Kiadás vagy fogyasztás, igen, ami nem azonos azzal, hogy mindezt felhasználja a munkája elvégzésére, a fény megadására. Most olyan LED-es lámpáink vannak, amelyek ugyanazt a munkát végzik helyettünk (ugyanúgy világítanak) kevesebb energiával, például 12 W-mal, ami azt jelenti, hogy hatékonyabban végzik munkájukat.
Az elektromos készülékek szempontjából az a teljesítmény, amelyet a dobozukon, a kézikönyveken vagy az azonosító táblákon jelölnek, valójában annak az energiának a mértéke, amelyet el fognak fogyasztani, "elköltenek", nem pedig az elvégzendő munka mértéke.