Energia elektryczna pojęcie o kilku znaczeniach:

Energia zgromadzona w polu elektrycznym

W polu elektrycznym zgromadzona jest energia. Ilość energii zawartej w jednostce objętości pola elektrycznego wyraża wzór:

gdzie:

- przenikalność elektryczna próżni ,

E - natężenie pola elektrycznego.

• Energia całkowita zgromadzona w polu elektrycznym jest równa pracy, która jest potrzebna do zbudowania konfiguracji ładunków wytwarzających to pole. Niekiedy mówi się o takiej konfiguracji energia układu ładunków, ale jest ona zgromadzona właśnie w polu elektrycznym.

Energia szczególnych konfiguracji ładunków i pól

Energia zgromadzona w kondensatorze

Energia zmagazynowana w naładowanym kondensatorze jest równa pracy jaką należy wykonać podczas ładowania kondensatora, co można wyrazić:

gdzie:

q - ładunek już zgromadzony w kondensatorze,

Q - ładunek, do który zgromadzono na okładce kondensatora,

C - pojemność kondensatora,

U - napięcie uzyskane między okładkami kondensatora

Energia ta jest równa energii pola elektrycznego występującego między okładkami kondensatora, co można wyrazić wzorem:

Dla kondensatora w którym natężenie pola elektrycznego w całej jego objętości jest jednakowe:

gdzie:

• V - objętość przestrzeni w której występuje pole elektryczne.

Energia pola ładunku sferycznego

Energia zmagazynowana w polu ładunku sferycznego o wartości Q i promieniu R jest równa pracy jaką należy wykonać by utworzyć ten ładunek:

• Do wytworzenia ładunku punktowego niezbędna byłaby nieskończenie duża energia^[1].

Energia prądu elektrycznego

Energia elektryczna prądu elektrycznego to energia , jaką prąd elektryczny przekazuje odbiornikowi wykonującemu pracę lub zmieniającemu ją na inną formę energii. Energię elektryczną przepływającą lub pobieraną przez urządzenie określa iloczyn natężenia prądu płynącego przez odbiornik, napięcia na odbiorniku i czasu przepływu prądu przez odbiornik.

Zużycie energii elektrycznej w technice mierzone jest w kilowatogodzinach (kWh). Urządzeniem do pomiaru zużycia energii elektrycznej jest licznik energii elektrycznej .

W obwodach prądu przemiennego wyróżnia się moc a co za tym i idzie energię czynną , bierną i pozorną .

Energię zużytą przez urządzenie oblicza się mnożąc jego moc przez czas jego pracy. Moc jest wyrażana w kilowatach (kW) lub w watach (W), a 1 kW = 1000 W. Przykładowo, jeśli czajnik zasilany napięciem 230 woltów, pobiera prąd o natężeniu 10 amperów, to jego moc wynosi 2300 W. Im większa jest moc urządzenia, tym więcej zużywa energii elektrycznej w jednostce czasu. Moc, jaką urządzenie pobiera podczas swojej pracy, jest podawana przez producenta w instrukcji obsługi (dane techniczne), na tabliczce znamionowej lub etykiecie energetycznej urządzeń (moc znamionowa).

Energia elektryczna jako towar na rynku

Energia elektryczna jest przedmiotem obrotu na rynku. Nazwa popularna energii elektrycznej to prąd. Elementem składowym ceny rynkowej energii elektrycznej, z uwagi na duży problem jej przechowywania, jest cena usługi jej przesyłu. Ta właściwość energii elektrycznej decyduje o tym, że zapotrzebowanie na prąd wynika z jego bieżącego korzystania. Tym samym koszty zmienne produkcji energii elektrycznej są ściśle uzależnione od zapotrzebowania na energię elektryczną. Cena zależy oczywiście od sposobu wytworzenia energii^[2].

Właściwości energii elektrycznej

Najważniejsze własności energii elektrycznej:

• łatwość:
  • transportu,
  • rozdziału,
  • regulacji - przekształcania do parametrów niezbędnych do wykorzystania;
• nie zanieczyszczanie środowiska,
• wysoka sprawność przetwarzania w formy energii użytecznej.

Wady energii elektrycznej

Właściwością energii elektrycznej jest też trudność jej przechowywania. Musi być ona wytwarzana w momencie zapotrzebowania na nią. Stosowane akumulatory są mało pojemne, mało wydajne oraz ciężkie, co wyklucza je jako środek do magazynowania i transportowania większych ilości energii (do gromadzenia energii wykorzystuje się np. elektrownie szczytowo-pompowe ).

Niemożność magazynowania większej ilości energii elektrycznej w małej masie i objętości akumulatora jest główną przyczyną, dla której nie jest obecnie możliwe skonstruowanie taniego w eksploatacji auta napędzanego elektrycznością - koszt eksploatacji zamknąłby się wtedy w cenie około 2-5zł/100km.

Zobacz też

• Europejska Grupa Regulatorów Energii i Gazu

Linki zewnętrzne

• Urząd Regulacji Energetyki
• Polskie Towarzystwo Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej

Przypisy