انرژی الکتریکی در مقابل توان الکتریکی
انرژی الکتریکی و توان الکتریکی دو کمیت بسیار مهم در برق و الکترونیک هستند. این مقاله به مقایسه این دو مفهوم و ارائه شباهت ها و تفاوت های بین این دو مقدار می پردازد.
انرژی الکتریکی چیست؟
انرژی الکتریکی نامی است که به کار انجام شده توسط انرژی پتانسیل الکتریکی داده می شود. برای درک مفهوم انرژی الکتریکی، درک پتانسیل الکتریکی لازم است. میدان الکتریکی را همه بارهای الکتریکی چه متحرک و چه ساکن تولید می کنند.یک میدان الکتریکی نیز می تواند با استفاده از هر میدان مغناطیسی متغیر زمانی تولید شود. چندین عامل برجسته میدان الکتریکی وجود دارد. اینها عبارتند از شدت میدان الکتریکی، پتانسیل میدان الکتریکی و چگالی شار الکتریکی. شدت میدان الکتریکی به عنوان نیروی وارد بر یک واحد بار نقطه ای از میدان الکتریکی تعریف می شود. این با فرمول E=Q/4per2 به دست می آید، که در آن Q بار، ε گذردهی الکتریکی محیط و r فاصله نقطه از بار نقطه است. س. نیروی وارد بر بار نقطه ای q روی آن نقطه، برابر است با F=Qq/4per2 اگر q 1 کولن باشد، F برابر است با شدت میدان الکتریکی. پتانسیل الکتریکی یک نقطه به عنوان انرژی مورد نیاز برای رساندن بار نقطه ای 1 کولن از بی نهایت به نقطه اندازه گیری پتانسیل تعریف می شود. این انرژی برابر است با کار انجام شده روی بار هنگام رساندن بار از بینهایت به نقطه. اگر هر دو بار مثبت باشند، نیرویی که باید اعمال شود تا بار آزمایشی از بینهایت به نقطه برسد، همیشه برابر و ضد موازی با نیروی دافعه بین دو بار است.با ادغام F از بی نهایت به r، با توجه به dr، پتانسیل الکتریکی (V) نقطه را به صورت Q/4per دریافت می کنیم. از آنجایی که r همیشه مثبت است، اگر بار منفی باشد، پتانسیل الکتریکی نیز منفی است. واحدهای پتانسیل الکتریکی ژول بر کولن است. میدان الکتریکی ساکن یک میدان محافظه کارانه است. بنابراین، پتانسیل الکتریکی میدان الکتریکی ساکن مستقل از مسیر است. پتانسیل الکتریکی چنین میدانی فقط به موقعیت بستگی دارد. یک بار آزاد که در یک میدان الکتریکی قرار می گیرد به سمت پایین ترین انرژی پتانسیل ممکن حرکت می کند. این جریان بارها باعث می شود پتانسیل انتهای پتانسیل پایین افزایش یابد و در نتیجه اختلاف پتانسیل کاهش یابد. این کاهش انرژی پتانسیل در نهایت جریان بارها را متوقف می کند. انرژی الکتریکی انرژی است که برای حفظ اختلاف پتانسیل در دو نقطه لازم است. انرژی الکتریکی با ژول اندازه گیری می شود. انرژی الکتریکی را می توان به عنوان مقدار کار مورد نیاز برای حرکت بار در میدان الکتریکی نیز تفسیر کرد.
نیروی الکتریکی چیست؟
نیروی الکتریکی میزان تولید انرژی الکتریکی است. این در وات یا ژول بر ثانیه اندازه گیری می شود. اگرچه انرژی الکتریکی کمیت اساسی‌تر است، توان الکتریکی کمیت مفید در مدیریت سیستم قدرت است. از آنجایی که توان الکتریکی میزان انتقال انرژی الکتریکی است، این مقدار در طراحی سیستم های مقاوم حیاتی است.
تفاوت بین نیروی الکتریکی و انرژی الکتریکی چیست؟
• انرژی الکتریکی شکلی از انرژی است، اما نیروی الکتریکی انرژی الکتریکی تولید شده یا تلف شده در ثانیه است.
• انرژی الکتریکی با ژول اندازه گیری می شود، اما توان الکتریکی با وات اندازه گیری می شود.
