Ηλεκτρική ισχύς

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Η ηλεκτρική ισχύς είναι ο ρυθμός με το οποίον ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται από ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Η μονάδα SI της ισχύος είναι το watt.

Μαθηματικά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κυκλώματα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ηλεκτρική ισχύς, όπως η μηχανική, παριστάται με το γράμμα P στις σχετικές εξισώσεις, αναφερόμενη στην ενεργή ισχύ. Η συνολική ισχύς ονομάζεται φαινομένη ισχύς και συμβολίζεται με το γραμμα S. H φαινόμενη ισχύς αποτελείται από την προαναφερθείσα ενεργή ισχύ και, επιπλέον, από την άεργη ισχύ (συμβολίζεται με το γραμμα Q) υπό την σχέση:

S = P + Q*j

οπού j η φανταστική μονάδα: :j^2 = -1

To μέτρο (αριθμητική τιμή) της φαινόμενης ισχύος ισούται με τη ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων της Ενεργής και της Άεργης ισχύος.

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η άεργη ισχύς εμφανίζεται μόνο στην περίπτωση εναλλασσόμενου ρεύματος και μονό όταν υπάρχουν επαγωγικά ή χωρητικά στοιχειά. Επαγωγικά στοιχεία είναι τα πηνία, ενώ χωρητικά είναι οι πυκνωτές. Στην περίπτωση συνεχούς ρεύματος ή εναλλασσομένου ρεύματος όπου υπάρχουν μόνον αντιστάσεις, η άεργη ισχύς είναι ίση με 0 με αποτέλεσμα η συνολική ισχύς (φαινόμενη) να ισούται με την ενεργή.

Συνεχές ρεύμα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σε κυκλώματα αντιστάσεων συνεχούς ρεύματος, η ηλεκτρική ισχύς υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον νόμο του Τζάουλ:

P = V \cdot I

όπου P η ηλεκτρική ισχύς, V η διαφορά δυναμικού και I το ηλεκτρικό ρεύμα.

Ο παραπάνω νόμος, αν συνδυαστεί με τον νόμο του Ohm, δίνει την ισχύ που παράγεται από μια ηλεκτρική αντίσταση όταν περνά από μέσα της ηλεκτρικό ρεύμα έντασης I:

P = I^2 \cdot R

Όσο πιο μεγάλη είναι η μέγιστη ισχύς της αντίστασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του ρεύματος που μπορεί να την διαπεράσει χωρίς να την αλλοιώσει.

Στο χώρο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ηλεκτρική ισχύς υπάρχει οπουδήποτε συνυπάρχουν ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Το πιο απλό παράδειγμα είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, όπως περιγράφεται παραπάνω. Στη γενική περίπτωση, όμως, η απλή εξίσωση P=IV πρέπει να αντικατασταθεί από μια πιο πολύπλοκη, το ολοκλήρωμα του εξωτερικού γινομένου του ηλεκτρικού επί του μαγνητικού πεδίου σε μια περιοχή, δηλαδή:

\mathbf{P} = \int_S \mathbf{E} \times \mathbf{H} \cdot \mathbf{dA}

Το αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης αυτής είναι ένα διάνυσμα, καθώς η ισχύς έχει και μέτρο και κατεύθυνση.

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]