Snaga struje i električna energija
 |
Ovaj članak ili odjeljak nije wikipediziran. (Rasprava) Tekst članka treba preurediti u wikitekst. Potom uklonite ovaj predložak. |
Prolaskom kroz materijale električna struja ispoljava toplinski učinak, odnosno zagrijava materijal kroz koji prolazi. Isto tako, ona može ispoljavati i magnetski, kemijski ili mehanički učinak. Taj će učinak biti to jači, što je veći umnožak jakosti struje i napona koji je tu struju protjerao kroz strujni krug. Taj se umnožak stoga zove snaga ili električni učinak električne struje. Veličinski se snaga izražava u Vatima, a bilježi se s W (James Watt).
Snagu od 1 W proizvodi struja jakosti 1A, ako je ostvarena uz pomoć napona od 1 V. Drugim riječima, trošilo koje je pod naponom od 1 V propustilo struju jakosti 1 A troši 1W snage. Iz same definicije snage slijedi matematski izraz za izračun snage:
N = U x I gdje je: N = snaga (električna energija utrošena u 1 satu) u W ili VA U = napon (V) I = jakost struje (A)
W ili VA je mala jedinica za snagu, pa se obično upotrebljava kilovat: 1 kW = 1000 W. a za velike snage megavat: 1 MW= 1000 kW = 1000.000 W. Još je veća jedinica gigavat : 1 GW = 1000 MW = 1000.000 kW = 1000,000.000 W
Vrlo male snage (elektronika) mjere se u milivatima: 1mW = 1/1000 W
Razumije se, ako struja duže djeluje, bit će veći i ukupni efekti njenog djelovanja, odnosno bit će veća ukupna količina utrošene električne energije. Ona se uobičajeno iskazuje u kilovatsatima (kWh), a izračunati se može po matematskom izrazu:
A = N x t gdje je: A = energija (količina rada) kWh N = snaga (kW, odnosno kVA) t = vrijeme u satima ( h)
Ako snagu izrazimo kao umnožak struje i napona, dobivano:
A = U x I x t (kWh) (napon i jakost struje odnose se na efektivne vrijednosti)
Puno manja jedinica od kWh za energiju bila bi vatsekunda. Važi odnos:
1kWh= 3,600.000 Ws (1000 W u kW x 60 sek. u min. x 60 min u satu)
PAMTIMO: Energija se izražava u kWh (odnosno odgovarajućim manjim ili većim jedinicama, Ws, MWh ili GWh), dok je kW ili odgovarajuće manje ili veće jedinice (mW, W, MW, GW) jedinica za snagu, tj. utrošenu energiju u jedinici vremena (u 1 sekundi ili 1 satu). Dakle:
SNAGA JE ENERGIJA UTROŠENA U JEDINICI VREMENA.
Kada plaćamo električnu energiju, plaćamo utrošene kilovat sate (kWh), a ne kilovate. Kad kažemo da je snaga naše električne pećice je 2 kW, to znači da će ona kroz 1 sat potrošiti 2 kWh energije. Koliko ćemo energije potrošiti tijekom dana, zavisit će o tome koliko sati je uključena naša pećica.
Još intuitivnije, snaga se može razumjeti i kao sposobnost električnog uređaja da brže ili sporije pretvori energiju iz jednog oblika u drugi. Npr. snažniji električni motor može brže pretvoriti istu količinu kemijske energije pohranjene u baterijama u kinetičku energiju automobila nego onaj manje snažniji.