Энергия - мера того, что может произойти
Энергия - мера того, что может произойти
Различные формы энергии важны сами по себе, но еще более важно то, что происходит, когда энергия переходит из одной формы в другую. Все движущиеся предметы имеют кинетическую энергию. Когда предмет останавливается, его кинетическая энергия переходит в другую форму . подумайте над мрачноватым изречением: «Убивает не скорость, с которой едешь, а внезапная остановка».
Если предмет находится на высоте над какой-то поверхностью, он имеет потенциальную энергию относительно этой поверхности. Человек на рисунке имеет потенциальную энергию относительно поверхности земли. И скоро он в этом убедится, когда его потенциальная энергия перейдет в кинетическую!
Это две простые иллюстрации общего правила: каждый раз, когда энергия меняет форму, что-то происходит, и наоборот, каждый раз, когда что-то происходит, энергия меняет форму.
Если суммировать все, что мы узнали, в коротком предложении, которое описывает энергию, мы можем сказать: энергия . это то, что может заставить что-нибудь произойти. Но не думайте, что знаете теперь, что такое энергия. Ни один самый знаменитый физик не ответит вам на вопрос: «Что такое энергия?». Она просто существует, и все.
Если энергия существует, надо уметь её измерять. В быту электроэнергия измеряется в киловатт-часах (кВт·ч).
1 кВт·ч- это примерно то количество энергии, которое необходимо, чтобы разогнать 10-ти тонный грузовик с места до скорости 100 км/ч. Столько же энергии бесполезно расходует за сутки оставленная включенной в пустой комнате 40-ваттная лампочка.
| В физике энергия измеряется в джоулях (Дж). Соотношение между единицами энергии приведено в таблице. 1 Ватт-секунда (Вт·с) = | 1 джоуль (Дж) | ||||
| 1 Ватт-час (Вт·ч) = | 3600 Вт·с | ||||
| 1 Киловатт-час (кВт·ч) = | 1000 Вт·ч | 103 Вт·ч | |||
| 1 Мегаватт-час (МВт·ч) = | 1000 кВт·ч | 106 Вт·ч | 1 000 000 Вт·ч | ||
| 1 Гигаватт-час (ГВт·ч) = | 1000 МВт·ч | 109 Вт·ч | 1 000 000 000 Вт·ч | ||
| 1 Тераватт-час (ТВт·ч) = | 1000 ГВт·ч | 1012 Вт·ч | 1 000 000 000 000 Вт·ч | ||
Мощность - мера скорости, с которой энергия расходуется
Когда вы рассказываете, как вы ехали на поезде из города А в город В, вам наверняка приходится пользоваться понятием скорости. Если от города А до города В 150 км, а вы ехали 5 часов, ваша скорость была низкой, а если вы скажете, что все путешествие заняло 30 минут. Вам не поверят: наши поезда не ходят так быстро. Таким образом, скорость - это мера быстроты, с которой вы двигаетесь.
Скорость= пройденный путь/время
Во многих случаях полезно иметь меру, которая говорит нам, как быстро преобразуется (или используется) энергия. Эту меру называют мощность. Мощность рассчитывают аналогично скорости:
Мощность= используемая энергия /время
Большая мощность означает, что большое количество энергии используется за малое время. Мощность измеряется в ваттах (Вт).
Подумайте и ответьте
1) Посмотрите вокруг и назовите предметы, которые обладают потенциальной энергией.
2) Приведите примеры тел, обладающих кинетической энергией.
3) Как вы считаете, какой энергией обладают:
- пламя свечи,
- самолет,
- батарейка в калькуляторе,
- вынутый из печи хлеб.
4) Почему на 5 этаж подниматься по лестнице труднее, чем на второй?
5) Когда вы израсходуете больше энергии: готовя уроки за письменным столом с настольной лампой мощностью 60 Вт в течение 3 часов, или включив электрический чайник мощностью 600 Вт на 10 минут, чтобы попить чайку?
Что такое электричество и что значит работа тока?
Как известно всем, электрический ток - это упорядоченное движение определенных заряженных частиц. Для того чтобы грамотно использовать весь потенциал электричества, необходимо четко понимать все принципы устройства и работы электрического тока. Итак, давайте разберемся, что же такое работа и мощность тока.
Что такое работа тока?
Энергия, которую несет в себе электрический ток, с течением времени преобразуется в световую или же тепловую. Например, когда мы включаем лампу, электрический вид энергии превращается в световую.
Если говорить доступным языком, то работа тока - это то действие, которое произвело само электричество. При этом ее можно очень легко подсчитать по формуле. Исходя из закона о сохранении энергии, можем сделать вывод, что электрическая энергия не пропала, она полностью или частично перешла в другой вид, отдав при этом определенное количество теплоты. Эта теплота и есть работа тока, когда он проходит по проводнику и нагревает его (происходит теплообмен). Так выглядит формула Джоуля-Ленца:
A = Q = U*I*t (работа равна количеству теплоты или же произведению мощности тока на время, за которое он протекал по проводнику).
Работа постоянного тока
Каковы его главные характеристики? Это работа и мощность тока, причем оба эти понятия очень тесно связаны друг с другом. Мощность подразумевает под собой скорость работы в единицу времени (за 1 с). По закону Джоуля-Ленца получаем, что работа постоянного электрического тока равна произведению силы самого тока, напряжения и времени, в течение которого была совершена работа электрического поля по переносу зарядов вдоль проводника.
Единицы измерения мощности
1 Вт (ватт) - мощность тока в 1 А (ампер) в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение 1 В (вольт).
Прибор для измерения мощности электрического тока называется ваттметр. Также формула мощности тока позволяет определять мощность с помощью вольтметра и амперметра.
Внесистемная единица мощности - кВт (киловатт), ГВт (гигаватт), мВт (милливатт) и др. С этим связаны и некоторые внесистемные единицы измерения работы, которые часто используют в быту, например (киловатт·час). Поскольку 1кВт = 103Вт, а 1ч = 3600с, то
1кВт·ч = 103Вт·3600с = 3,6·106Вт·с = 3,6·106Дж.
Энергия - мера того, что может произойти
Различные формы энергии важны сами по себе, но еще более важно то, что происходит, когда энергия переходит из одной формы в другую. Все движущиеся предметы имеют кинетическую энергию. Когда предмет останавливается, его кинетическая энергия переходит в другую форму . подумайте над мрачноватым изречением: «Убивает не скорость, с которой едешь, а внезапная остановка».
Если предмет находится на высоте над какой-то поверхностью, он имеет потенциальную энергию относительно этой поверхности. Человек на рисунке имеет потенциальную энергию относительно поверхности земли. И скоро он в этом убедится, когда его потенциальная энергия перейдет в кинетическую!
Это две простые иллюстрации общего правила: каждый раз, когда энергия меняет форму, что-то происходит, и наоборот, каждый раз, когда что-то происходит, энергия меняет форму.
Если суммировать все, что мы узнали, в коротком предложении, которое описывает энергию, мы можем сказать: энергия . это то, что может заставить что-нибудь произойти. Но не думайте, что знаете теперь, что такое энергия. Ни один самый знаменитый физик не ответит вам на вопрос: «Что такое энергия?». Она просто существует, и все.
Если энергия существует, надо уметь её измерять. В быту электроэнергия измеряется в киловатт-часах (кВт·ч).
1 кВт·ч- это примерно то количество энергии, которое необходимо, чтобы разогнать 10-ти тонный грузовик с места до скорости 100 км/ч. Столько же энергии бесполезно расходует за сутки оставленная включенной в пустой комнате 40-ваттная лампочка.
| В физике энергия измеряется в джоулях (Дж). Соотношение между единицами энергии приведено в таблице. 1 Ватт-секунда (Вт·с) = | 1 джоуль (Дж) | ||||
| 1 Ватт-час (Вт·ч) = | 3600 Вт·с | ||||
| 1 Киловатт-час (кВт·ч) = | 1000 Вт·ч | 103 Вт·ч | |||
| 1 Мегаватт-час (МВт·ч) = | 1000 кВт·ч | 106 Вт·ч | 1 000 000 Вт·ч | ||
| 1 Гигаватт-час (ГВт·ч) = | 1000 МВт·ч | 109 Вт·ч | 1 000 000 000 Вт·ч | ||
| 1 Тераватт-час (ТВт·ч) = | 1000 ГВт·ч | 1012 Вт·ч | 1 000 000 000 000 Вт·ч | ||