In einer einfachen Definition ist elektrische Energie eine Form von Energie, die durch den Fluss elektrischer Ladungen erzeugt wird. In einer ausführlicheren Erklärung ist Energie eine Maßeinheit für die Verrichtung von „Arbeit“ oder die Anwendung von Kraft, um „etwas“ zu verändern oder zu bewegen.
Definition von elektrischer Energie
Was ist die Definition von elektrischer Energie?
Elektrische Energie ist Energie, die erzeugt wird, wenn sich Elektronen von einem Punkt zu einem anderen bewegen. Diese Energie wird einfach durch die Bewegung von Elektronen oder Ladungen erzeugt.
Mit anderen Worten ist elektrische Energie die Energie, die aus der kinetischen Energie oder potentiellen Energie der elektrischen Ladungen umgewandelt wird.
Elektrische Energie ist Energie, die mit Kräften auf elektrisch geladene Teilchen und der Bewegung dieser Teilchen zusammenhängt. Diese Energie wird durch die Kombination von elektrischem Strom und elektrischem Potential geliefert, die von einem Stromkreis geliefert wird.
Es gibt verschiedene Arten von Elektrizität, einige davon sind statische Elektrizität und dynamische Elektrizität.
Beispiele für elektrische Energie
Um die Definition elektrischer Energie zu verstehen, betrachten wir unten einen einfachen Gleichstromkreis.
Wenn zwischen Punkt A und B ein Potentialunterschied (V) besteht, beginnt der elektrische Strom (I) von einem Punkt zum anderen zu fließen, in diesem Fall von Punkt A nach B, vom Pluspol zum Minuspol. Diese Bewegung der Elektronen (e) erfolgt in einer bestimmten Zeit (t).
Bedenken Sie, dass sich die Elektronen (e) vom Minuspol bewegen, aber der Einfachheit halber wird der elektrische Strom so dargestellt, dass er vom Pluspol (höheres Potential) zum Minuspol (niedrigeres Potential) fließt.
Nehmen wir an, das Potential am Punkt A ist höher als am Punkt B, daher gibt es am Punkt A weniger Elektronen als am Punkt B.
Dann fließt der elektrische Strom von Punkt A nach Punkt B, die Elektronen (e) fließen in die entgegengesetzte Richtung. Elektrischer Strom ist die Flussrate von Ladung durch einen Leiter.
Dann können wir den elektrischen Strom messen durch
Dabei gilt:
I = elektrischer Strom, gemessen in Ampere (A)
Q = elektrische Ladungen, gemessen in Coulomb (C)
t = Zeit, gemessen in Sekunden
Um die obige Gleichung zu übersetzen, ist ein elektrischer Strom (I) die Menge an elektrischen Ladungen (Q), die in einer bestimmten Zeit (t) durch einen Leiter fließen.
Einheit der elektrischen Energie und Formel
Die Spannung wird durch die von der elektrischen Ladung geleistete Arbeit (W) geteilt durch die elektrischen Ladungen im Stromkreis (Q) gemessen.
Dabei gilt:
V = Spannung oder Potentialdifferenz, gemessen in Volt (V)
W = geleistete Arbeit, gemessen in Joule (J)
Q = elektrische Ladung, gemessen in Coulomb (C)
Wir formulieren die Gleichung um in
Und
Daher,
Somit,
Dabei gilt:
P = elektrische Leistung, gemessen in Watt (W)
I = elektrischer Strom, gemessen in Ampere (A)
t = Zeit, gemessen in Sekunden (s)
Deshalb kann die Einheit für elektrische Energie (W) entweder Joule (J) oder Wattsekunde sein.
Außerdem gilt:
Elektrische Energie ist eine in einem elektrischen Stromkreis verbrauchte Energie, wobei ein Joule oder eine Wattsekunde der Fall ist, wenn der elektrische Strom bei einem angelegten Volt eine Sekunde lang mit genau einem Ampere durch den Stromkreis fließt.
Vielleicht sind wir mit Joule oder Wattsekunde nicht vertraut, aber wenn Sie Ihren Stromzähler in Ihrem Haus betrachten, werden Sie kWh oder Kilowattstunde finden. Dies ist dasselbe wie Wattsekunde, jedoch in einem größeren Maßstab.
Zusammenfassung der elektrischen Energie
Elektrische Energie ist eine Form von Energie, die durch die Bewegung elektrischer Ladungen oder Elektronen durch einen Leiter erzeugt wird. Elektrische Energie kann in Licht, Wärme, mechanische Energie, Schall und vieles mehr umgewandelt werden.
Wie funktioniert elektrische Energie?
Die Bewegung elektrischer Ladungen ist das, was wir unter elektrischem Strom kennen. Der elektrische Strom gibt jedem Punkt in einem Stromkreis ein geladenes Teilchen. Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten ist das, was wir unter elektrischer Spannung kennen.
Die elektrische Energie wird anhand der Werte von Spannung, elektrischem Strom und Zeit gemessen. Aus diesem Grund wird elektrische Energie in Joule, Wattstunden oder Kilowattstunden gemessen.
Elektrische Energie kann umgewandelt werden in:
- Wärme = eine Heizung
- Licht = eine Glühbirne
- Mechanik = ein Elektromotor.
Da elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen erzeugt werden kann, ist diese Energie effizient und hat nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die einfache Definition von elektrischer Energie?
Elektrische Energie ist Energie, die in einem elektrischen Stromkreis verbraucht wird, wobei ein Joule oder eine Wattsekunde der Fall ist, wenn der elektrische Strom bei einem angelegten Volt eine Sekunde lang mit genau einem Ampere durch den Stromkreis fließt.