что это такое, простое объяснение, формулы, единица измерения

Электроэнергия — это физический термин, отражающий способность электрического тока совершать механическую работу, выделять тепло или излучать свет.

В этой статье мы рассмотрим в целом это понятие. Вы узнаете, что такое электрическая энергия и важные формулы, которые её описывают.

Электроэнергия простыми словами

Заряжаете ли вы свой смартфон или просматриваете веб-страницы, электрическая энергия является неотъемлемой частью вашей повседневной жизни. Этот термин состоит из двух компонентов – “электрический” и “энергия”. Термин “энергия” может иметь различные значения. В этой статье вы можете думать о ней как о потенциальной энергии. С помощью слова “электрический” вам дают понять, что здесь имеется в виду потенциальная энергия электрически заряженной частицы.

Подобно тому, как ваша потенциальная энергия увеличивается, когда вы поднимаетесь в гору, электрическая энергия положительной частицы увеличивается, когда она “карабкается” в электрическом поле. Электрическое поле оставляет электрический потенциал в каждой точке пространства (аналогично горному ландшафту, который имеет разную высоту в каждой точке). Под “подъемом вверх по электрическому полю” подразумевается, что положительная частица перемещается из точки с низким электрическим потенциалом в точку с более высоким электрическим потенциалом.

Формулы

Подобно потенциальной энергии в гравитационном поле, существует формула для электрической энергии заряда с величиной заряда q, который находится в месте с электрическим потенциалом U : E_{пот, эл} = q * U . Приведенная формула отражает электрическую потенциальную энергию заряда q.

Но что происходит, когда течет электрический ток? Затем вы заменяете электрический заряд q в формуле для E_pot на I * t, т.е. силу тока I, умноженную на время t. То есть вы получите формулу: E_{пот, эл} = I * t * U .

Конденсатор также может накапливать электрическую энергию. Формула для расчета накопленной энергии следующая: E_c = 0.5 * C * U² , где C – емкость конденсатора.

Единица измерения электрической энергии

Поскольку электрическая энергия является одной из форм энергии, она имеет единицу измерения – джоуль, сокращенно [ Дж ]. Обозначается как E_{пот, эл} . Также электрическую энергию измеряют и в ватт-секундах [ Вт * сек ]. То есть 1 Дж = 1 Вт * сек.

Чтобы дать вам представление о том, сколько составляет 1 Дж электрической энергии, вот небольшой пример: для того чтобы светодиодная лампа мощностью 1 Вт горела в течение одной секунды, вам нужна электрическая энергия в 1 Дж.

Давайте кратко рассмотрим единицы измерения для этого примера. Ватт – это единица измерения мощности. Мощность P определяется как работа за единицу времени, т.е. P = W / t .

Таким образом, мощность также имеет единицу измерения джоуль в секунду: [ P ] = Дж / с .

Таким образом, умножение мощности на время дает единицу энергии: [ P ] * [ t ] =с * Дж / с = Дж .

Кратная единица 1 Вт – это 1 киловатт-час: 1 кВт * ч = 3,6 * 10⁶ Вт * с = 3,6 * 10⁶ Дж .

Единица измерения “Ватт” названа в честь шотландского изобретателя ДЖЕЙМСА УАТТА (1776-1819), единица “Джоуль” – в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818-1889).

Что такое электрическая энергия?

В этом разделе мы подробнее рассмотрим электрическую энергию.

Распределения заряда

Представьте себе пустую комнату, поднося к ней один за другим электрические заряды. В результате у вас есть набор носителей заряда. Работа, которую вам пришлось проделать, теперь в какой-то мере содержится в этом наборе. То, какого рода эта энергия, здесь не имеет значения. Гораздо важнее тот факт, что это накопление оставляет электрический потенциал U (r) в каждой точке пространства.

Что делает этот электрический потенциал? Если теперь вы хотите перенести другой заряд с количеством заряда q в точку r, вы должны совершить работу W_эл : Wэл = q * U (r) .

Если мы также предположим, что электрический потенциал в месте расположения контейнера равен нулю, то этот электрический заряд q содержит работу W_эл, которую вы совершили в форме потенциальной энергии. И именно эта потенциальная энергия называется электрической.

Аналогия с гравитацией

Давайте немного углубимся в аналогию с гравитацией. Чтобы рассчитать потенциальную энергию, когда вы находитесь на высоте h над землей, вы используете формулу: E_{пот, г} = m * g * h. В этой формуле m означает массу, а g – ускорения свободного падения. Чтобы сделать аналогию с электрической энергией более очевидной, объединим произведение g * h с обозначением U_g, т.е. U_g = g * h .

Таким образом, потенциальная энергия равна: E_{пот, г} = m * U_g .

Давайте вкратце рассмотрим единицу измерения U_g. Единицей потенциальной энергии является джоуль, а единицей массы – килограмм. Таким образом, применяется [ U_g ] = Дж / кг .

Вы получите формулу для электрической энергии, если теперь замените m на электрический заряд q, а U_g на электрический потенциал U: E_{пот, эл} = q * U .

Давайте рассмотрим здесь также единицу измерения U. Электрическая энергия имеет единицу измерения джоуль, а q – единицу измерения кулон. Таким образом, [ U ] = Дж / Кл .

Рис. 1. Аналогия между электричеством и гравитацией

Теперь вы понимаете аналогию между “электрическим падением” и гравитацией? Если нет, то, возможно, вам поможет следующая таблица:

Тип	Потенциальная энергия	Единица измерения “Потенциала”
Гравитация	Eпот, г = m * Ug	[ Ug ] = Дж / кг
Электричество	Eпот, эл = q * U	[ U ] = Дж / Кл

Однако у электричества есть особенность, которая не имеет аналогии с гравитацией: “масса” может быть только положительной, а электрический заряд может быть положительным или отрицательным. Смартфон всегда ускоряется по направлению к земле, потому что гравитационный потенциал там ниже, чем на высоте h. Положительные электрические заряды ведут себя аналогично: они ускоряются от места с высоким электрическим потенциалом к месту с более низким электрическим потенциалом.

Итак, в отличие от “массы” и положительных электрических зарядов, отрицательные заряды движутся в направлении более высокого электрического потенциала.

Аккумуляторы

Представьте себе простую электрическую цепь: аккумулятор, подключен к лампочке. Как только электрическая цепь замыкается, электрическая энергия, содержащаяся в отрицательных зарядах на отрицательной клемме, преобразуется в кинетическую энергию – отрицательные заряды ускоряются. Проходя через лампочку, они сталкиваются с атомами нити накаливания. При этом отрицательные заряды отдают часть своей кинетической энергии атомам нити. Затем они приводятся в вибрацию, в результате чего нить накала нагревается. Это нагревание приводит к испусканию света. И именно этот свет ваш глаз воспринимает как свечение лампочки.

Примечание: преобразование энергии аккумулятор-лампа-цепь:

Электрическая энергия отрицательных зарядов -> кинетическая энергия отрицательных зарядов -> кинетическая энергия атомов в нити накаливания -> излучение света.

Рис. 2. Пример простой схемы с аккумулятором

в каких единицах? в 2020 году

Электрическая мощность

Электрические батареи превращают химическую энергию в электрическую.

Электричество – это тип энергии, который зависит от притяжения или отталкивания электрических зарядов. Существует два вида электричества: статическое и текущее. Статическое электричество связано с наличием статических нагрузок, т.е. нагрузок, которые не двигаются. Электрический ток происходит из-за перемещение грузов.

Пример статического электричества – когда мы натираем воздушный шарик на волосы. Воздушный шар удерживает электроны от волос, заряжаясь отрицательно, в то время как волосы заряжены положительно.  Если вы подойдете к воздушному шарику к своей голове, не касаясь его, вы увидите, как пряди волос тянутся к воздушному шарику.

Электрический ток – это поток зарядов из-за движения свободных электронов в проводнике. Это движение происходит в электрическом поле, то есть в области вокруг заряда, где действует сила. Электрические заряды легко переносятся такими материалами, как металлы, особенно серебро, медь и алюминий.

В батареях или электрических батареях происходит превращение химической энергии в электрическую энергию. Химическая энергия происходит в результате реакции между электродами и электролитом, когда положительный полюс соединен с отрицательным полюсом батареи. Вольт – это единица измерения потенциальной энергии на заряд в батарее.

Применение величины

В каких единицах измеряют артериальное давление?

Согласно ГОСТу, кВт·ч — это основная единица для ведения учета количества применяющейся электрической энергии. Главное ее преимущество — удобство использования. Результаты при ее использовании получаются наиболее приемлемыми. Однако никто не запрещает при необходимости использовать и кратные единицы, например, мегаватт-час, гигаватт-час.

ГОСТом также установлены правила написания единицы измерения — «киловатт-час». Ее полное название необходимо писать с применением дефиса. Если используется краткое обозначение английскими или русскими буквами, то перед «h» и «ч» нужно ставить точку в середине строки. По сути, такая точка является знаком умножения.

Мощность приборов, работающих от электричества, а также потребляемую ими за час энергию принято указывать на их корпусе. При этом единица «ватт» может быть обозначена английской буквой — «W». Выбор той или иной производной единицы зависит от производителя.

Это могут быть кВт-часы, кВт или даже вольт-амперы. Например:

1. Если на корпусе микроволновой печи присутствуют обозначения «кВт», «kW» или «kVt», то по числу, расположенному перед ними, можно судить о тепловой мощности этого прибора.
2. Если же на корпусе присутствуют символы «кВт·ч» и «kW·h», то это значит, что производитель микроволновой печи решил указать электрическую мощность, которую потребляет прибор за определенный период своей работы.

Типы потенциальной энергии

Существуют различные типы потенциальной энергии, каждый из которых связан с определенным типом силы.

Четыре основных типа:

1. Гравитационная Потенциальная Энергия: энергия в объекте, когда она удерживается вертикально на некоторой высоте.
2. Упругая потенциальная энергия: энергия, запасенная в объекте, когда он растягивается или сжимается.
3. Потенциальная электрическая энергия: энергия в объекте за счет его заряда.
4. Химическая потенциальная энергия: энергия, запасенная в химических связях вещества.

Каждый из них измеряется по-разному. Например, потенциальная энергия гравитации (PE) пропорциональна массе (m) объекта, силе тяжести (g) и высоте (h), на которой удерживается объект.

PE = m. g. h

Чем больше масса объекта и чем выше он удерживается, тем больше будет его потенциальная энергия. Как и все другие формы энергии, потенциальная энергия измеряется в килограммах-метрах в квадрате за секунду в квадрате (кг м2 / С2 ) или Джоуле (Дж).

Чтобы лучше объяснить этот феномен, мы собрали несколько интересных примеров потенциальной энергии, которую вы видите в своей повседневной жизни.

Примечания

1. ↑ Смит, Кросби. The science of energy: a cultural history of energy physics in Victorian Britain. — The University of Chicago Press, 1998. — ISBN 0-226-76421-4.
2. Томсон, Уильям. Об источниках энергии, доступных человеку для совершения механических эффектов = On the sources of energy available to man for the production of mechanical effect. — BAAS Rep, 1881. С. 513
3. Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics. — США: Addison Wesley, 1964. — Vol. 1. — ISBN 0-201-02115-3.
4. Фейнман, Ричард. Фейнмановские лекции по физике = The Feynman Lectures on Physics.  — Т. 1.
5. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. — 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — Т. I. Механика. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6.
6. , с. 11.
7. , с. 18.
8. , с. 19.
9. Джоуль (единица энергии и работы) — статья из Большой советской энциклопедии. Г. Д. Бурдун. 
10. ↑ , с. 134.

В чем измеряется работа

Когда появилась первая атомная электростанция?

В чем измеряется мощность

В 1898 году известные ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри обнаружили, что настуран – минерал урана – радиоактивен, а в 1933 году американский физик Лео Силард впервые выдвинул идею цепной ядерной реакции – принцип, который после его осуществления на практике открыл дорогу для создания ядерного оружия. Первоначально энергия атома использовалась в военных целях. Впервые атом в мирных целях начали использовать в СССР. Первую в мире экспериментальную атомную электростанцию мощность всего 5 МВт запустили в 1954 году в городе Обнинске Калужской области. Работа первой экспериментальной АЭС показала свою перспективность и безопасность. При ее работе отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду, в отличие от тепловых станций не требуется большого количества органического топлива. Сегодня АЭС – одни из самых экологически чистых источников энергии.

Основы сохранения и превращения

Из основ физики известно, что суммарная сила любого объекта, независимо от времени и места его пребывания, всегда остается величиной постоянной, преобразуются лишь ее постоянные составляющие (Еп) и (Ек).

Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно происходит при определенных условиях.

Например, если предмет не перемещается, то его кинетическая энергия равна нулю, в его состоянии будет присутствовать только потенциальная составляющая.

И наоборот, чему равна потенциальная энергия объекта, например, когда он находится на поверхности Земли (h=0)? Конечно, она нулевая, а Е тела будет состоять только из ее составляющей Ек.

Но потенциальная энергия – это мощность движения. Стоит только системе приподняться на какую- то высоту, после чего его Еп сразу начнет увеличиваться, а Ек на такую величину, соответственно, уменьшаться. Эта закономерность просматривается в вышеуказанных формулах (1) и (2).

Для наглядности приведем пример с камнем либо мячом, которые подбрасывают. В процессе полета каждый из них обладает и как потенциальной, так и кинетической составляющей. Если одна увеличивается, то другая на такую же величину уменьшается.

Полет предметов вверх продолжается лишь до тех пор, пока хватит запаса и сил у составляющей движения Ек. Как только она иссякла, начинается падение.

А вот чему равна потенциальная энергия предметов в самой верхней точке, догадаться нетрудно, она максимальная.

При их падении происходит все наоборот. При касании с землей уровень кинетической энергии равен максимуму.

Действие этого закона наблюдается не только в обычной жизни, но и в научных теориях. Кратко об одной из них.

Так как между многочисленными частицами идеального газа отсутствует какое-либо взаимодействие, то потенциальная составляющая описываемого явления молекул постоянно нулевая. Значит, вся внутренняя сила частиц идеального газа определяется, как средняя кинетическая, и рассчитывается по приведенной выше формуле (1).

Внимание! В наше время на письменных столах можно увидеть сувенир, называемый «маятником Ньютона». Этот прибор прекрасно демонстрирует процесс преобразования

Если крайний шарик отвести в сторону, а затем его отпустить, он после столкновения передает свой энергетический заряд следующему шарику, а тот своему соседу.

Виды энергии в физике

Кинетическая и потенциальная энергии, формулы

Приборы для измерения силы тока и электрического напряжения

Чтобы рассчитать работу, выполненную электротоком за тот или иной временной интервал, пользователь должен располагать приборами, предназначенными для замеров величин, произведение которых составляет искомую. Токовую силу принято замерять амперметром, напряжение на концах участка цепи – вольтметром. Оба обозначенных прибора выпускаются в разных вариантах исполнения: как в виде простых моделей для применения на школьных уроках физики, так и высокоточных образцов с цифровым дисплеем. На электросхеме по стандартам амперметр обозначается буквой А (символизирующей ампер – единицу измерения), взятой в кружок, а вольтметр – обведенной аналогичным образом латинской литерой V (вольт). Вместо кружка возможно использование изображения прибора с соответствующей буквой либо простых латинских литер, обозначающих соответствующие величины (U и I).

Амперметр, с помощью которого измеряют токовую силу, является одним из приборов, необходимых для вычисления работы электротока за определенный период времени в домашних или лабораторных условиях

Чтобы узнать, какую работу производит электрический ток за определенный промежуток времени, пользователь должен иметь два прибора, а также секундомер или его аналог (данная опция есть в большинстве мобильных телефонов, даже во многих кнопочных моделях). Измерительные приборы подсоединяются в цепь, засекается нужное время, и затем фиксируются показания амперметра и вольтметра. После этого остается перемножить три величины между собой. Вместо двух отдельных приборов можно воспользоваться цифровым мультиметром. В этом случае измерения придется проводить последовательно, каждый раз перенастраивая прибор на замер той или иной величины и записывая получающийся показатель. Измерив одну из величин, прибор нужно обязательно отсоединить от цепи, затем перевести в другой режим и подсоединить снова.

Чтобы найти работу, нужно замерить показания подсоединенных к цепи вольтметра и амперметра

Работа электрического тока – важная величина для оценки затрат электроэнергии для личного или корпоративного использования. Именно она фиксируется в показаниях счетчиков электричества, устанавливаемых в щиток или на дин-рейку. Трансформацию электротока из одной формы в другую, произошедшую в цепи за заданный временной интервал, можно оценить, проведя измерения силы тока и напряжения и перемножив три компонента произведения.

Мощность как физическая величина, формула мощности

Значение, показывающее, как быстро происходят преобразование, трансляция или потребление энергии в какой-либо системе, – мощность

Для характеристик энергетических условий важно, насколько быстро выполняется процесс. Работа, реализуемая в единицу времени, именуется мощностью:

P = А/t,

где:

• А – работа;
• t – время.

Можно учитывать отдельно мощность в механике и электрическую мощность.

Чтобы получить ответ на вопрос: в чем измеряется механическая мощность, рассматривают действие силы на движущееся тело. Сила проделывает работу, мощность в таком случае определяется по формуле:

N = F*v,

где:

• F – сила;
• v – скорость.

При вращательном движении эту величину определяют с учётом момента силы и частоты вращения, «об./мин.».

Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока

Как и в однофазных сетях, так же и в трехфазных полную энергию сети можно измерять косвенным методом, то есть с помощью вольтметра и амперметра по схемам показанным выше. Если нагрузка трехфазной цепи будет симметричной, то можно применить такую формулу:

Uл – напряжение линейное, I- фазный ток.

Если же фазная нагрузка не симметрична, то производят суммирование мощностей каждой из фаз:

При измерении активной энергии в четырехпроводной цепи при использовании трех ваттметров, как показано ниже:

Общей энергией потребляемой из сети будет сумма показаний ваттметров:

Не меньшее распространение получил и метод измерения двумя ваттметрами (применим только для трехпроводных цепей):

Сумму их показаний можно выразить следующим выражением:

При симметричной нагрузке применима такая же формула как и для полной энергии:

Где φ – сдвиг между током и напряжением (угол фазового сдвига).

Измерение реактивной составляющей производят по той же схеме (смотри рисунок в)) и в этом случае она будет равна разности алгебраической между показателями приборов:

Если сеть не симметрична, то для измерения реактивной составляющей применяют два или три ваттметра, которые подключают по различным схемам.

Основные показатели качества электроэнергии

Список основных показателей качества электрической энергии:

• установившееся отклонение напряжения;
• размах изменения напряжения;
• доза фликера;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
• отклонение частоты;
• длительность провала напряжения;
• импульсное напряжение;
• коэффициент временного перенапряжения.

Отклонение напряжения

Одним из параметров качества электроэнергии является отклонение напряжения.

Отклонение напряжения определяется значением установившегося отклонения напряжения. Для значения отклонения напряжения установлены нижеследующие нормы: нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электроэнергии равны соответственно +5 и +10% от номинального напряжения электрической сети.

Значение отклонения напряжения определяется при длительности процесса более одной минуты. Нормально допустимым отклонением

напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231 В).Предельно допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).

Для определенных выше показателей качества электроэнергии действуют следующие нормативы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.

В чем измеряется электрическая мощность

Мощность — это энергия за единицу времени. Единица СИ для мощности — это ватт (Вт), который равен джоулю в секунду (Дж/с), при этом джоуль — единица СИ для энергии, а секунда — единица СИ для времени.

Единицы мощности

Умножение киловатта на час дает киловатт-час (кВт • ч), единицу, часто используемую электроэнергетическими компаниями для представления количества электрической энергии, произведенной или предоставленной потребителям. Аналогичным образом энергоемкость батарей нужно измерять в единицах ампер-часов (А-ч) или для переносных батарей в миллиамперах-часах (мА-ч).

В единицах СИ ватт имеет обозначение W. Имя сохранилось в знак признания Джеймса Уатта, который ввел термин «лошадиная сила» — старая единица мощности.

Единицы преобразования энергии:

• Лошадиные силы (HP) — 746 Вт;
• килоВатты (кВт) — 1×1000 Вт;
• мегаватты (МВт) −1×1000000 Вт;
• гигаватт (ГВт) — 1×1000000000 Вт.

Вам это будет интересно Как соединять конденсаторы

Оцените статью:

Киловатты или киловатт-часы? • Ваш Солнечный Дом

Мы очень часто сталкиваемся с неправильным применением этих единиц измерения. Не только далекие от энергетики люди, но и многие многие люди с техническим образованием употребляют «киловатты» вместо «киловатт-часов». Очень часто говорят «киловатт в час» (кВт/ч) — а такой единицы измерения физически не существует. Ватт — это мгновенная величина, она не может делиться на единицу времени. Ватт это уже джоуль (работа), поделенная на секунду — какой физический смысл в «ускорении работы»?

«киловатт» и «киловатт-час» – схожие в названии «две большие разницы» 😉 . «Киловатт» – кратная «ватт», системная единица измерения мощности. «киловатт-час» – внесистемная единица учёта потребленной или произведенной электрической энергии. В ватт и киловатт выражается величина мощности электрического устройства, в киловатт-часах измеряется энергия (например, потребленная домом электроэнергия измеряется именно в кВт*ч).

Исторически так сложилось, что энергетики измеряют энергию в кВт*ч. Хотя правильнее было бы применять для энергии джоули. 

• Конвертер киловатт-часов — перевод ватт-часов в джоули и калории

«Ватт» и «киловатт»

«Ватт» (Вт, W) – производная системная единица измерения мощности, связанная с основными единицами системы СИ:

• Вт = Дж/с, или Вт = H•м/с;
• Вт = В•А (в электротехнике).

«1 ватт» — это  мощность устройства, совершающего работу величиной в 1 джоуль за 1 секунду времени. Как единица измерения мощности, ватт

 принят в 1882г., включён в систему СИ в 1960г. и назван в честь Джеймса Уатта (Ватта) – создателя универсальной паровой машины. В системе СИ «ваттами» обозначают величину механической, тепловой, электрической и любой другой мощности. Образование кратных и дольных единиц от ватт производится применением набора стандартных префиксов системы СИ – кило, мега, гига …

• 1 ватт
• 1000 ватт = 1 киловатт
• 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
• 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
• «киловатт» – кратная «ватт» единица измерения мощности

«киловатт-час»

Киловатт-час

 (кВт•ч, kW•h) – внесистемная единица учёта количества потребленной или произведённой электрической энергии. Использование «киловатт-час» на территории России регламентирует переработанный советский ГОСТ 8.417, однозначно определяющий наименование, обозначение и область применения «киловатт-час».

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ приведены в параграфе 6 ГОСТ 8.417-2002

• Наименование величины: Энергия
• Наименование единицы: киловатт-час
• Обозначение: kW•h (кВт•ч)
• Соотношение с единицей СИ: 3,6×10⁶ Дж
• Область применения: Для счётчиков электрической энергии

ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому как, «киловатт-час» – наиболее простая, удобная и практичная форма, позволяющая получать максимально приемлемые человекопонятные результаты. ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования на потребительском и узко-профессиональном уровне кратных и дольных единиц, образованных от «киловатт-час»:

• 1 киловатт-час = 1000 ватт-час
• 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час

Большинство национальных технических стандартов постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Советского Союза. В метрологии постсоветского пространства существуют аналоги российского ГОСТ 8.417 или ссылки на него.

Обозначение бытовой электротехники

Общепринятая практика – обозначать электрические характеристики устройств на их корпусе. Выбор единиц измерения происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Учитывая особенности производимой электротехники, возможны (и не есть ошибкой) следующие варианты обозначения:

• в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW), для простоты пользовательского понимания – указывается полезная выдаваемая мощность электромоторов, электрообогревателей и иных устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, тепловую, световую … … в случае определяющей важности электроприбора по выдаваемому полезному световому, механическому или тепловому воздействию … …  на потребительском уровне.
• в ватт-часах и киловатт-часах (Вт•ч, кВт•ч, W•h, kW•h) указывают потребляемое электроприбором количество электрической энергии за единицу времени – 1час (60 мин), согласно ГОСТ 8. 417. Для маломощной бытовой электротехники постоянного включения (холодильники) ныне принято указывать годовое потребление электричества, опять таки – удобоваримая пользовательская форма понимания физической величины.
• в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA )
  – обозначение полной потребляемрй электрической мощности электроприбора

Типичная мощность бытовых электроприборов приведена в нашей статье «Типичная мощность бытовых приборов»

Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов

ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW)

— единицы измерения мощности в системе СИ

Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах – это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом – электрические расчёты.

ватт-час и киловатт-час (Вт·ч, кВт·ч, W·h, kW·h)

— внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии. Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.

вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA )

— Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой – все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Встречаются бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA ). И первое, и второе, и третье – не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором – потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем – полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры – практически совпадают.

Разница «киловатт и киловатт-час»

• Киловатт — единица ИЗМЕРЕНИЯ мощности, киловатт-час – единица УЧЕТА потребления электроэнергии. 
• На уровне бытового прибора-электропреобразователя:
  — в киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата.
  — в киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата.
  Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают.
• Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т. д.
• В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта:
  Перевести киловатт-часы =>в Джоули, калории и кратные им единицы

Теплопотери

Теплоэнергетики тоже внесли свою лепту в путаницу. Как известно, теплопотери определяются количеством энергии, ушедшем через ограждающие конструкции, за единицу времени. 

Получается Теплопотери это — потери тепла (энергии) в единицу времени. Например, кВт*часы за 24часа (кВт*час/24часа). Часы сокращаются и остаются киловатты… И это не мощность!

Т. е. теплопотери измеряются в ваттах и киловаттах.
Поэтому математически, при расчетах, время не учитывается, но про него речь вести удобно (пока часы не сократятся). Иногда удобно измерять удельные теплопотери на 1 кв. метр площади. Тогда получится Вт/кв.м. площади (пола, как правило).
Европейские стандарты меряют в кВт*часах/(кв. м.*год). И это правильно.

Киловатт: что это такое, характеристики, происхождение и электрическая мощность

Когда мы подключаем электроэнергию в нашем доме, мы должны учитывать киловато. Это обычно используемая единица мощности, равная 1000 Вт. В свою очередь, ватт — это единица повышения по международной системе, эквивалентная одному джоулю в секунду. Это очень интересный термин, чтобы узнать больше об электрической энергии, которую мы заключаем.

Поэтому мы собираемся посвятить эту статью тому, чтобы рассказать вам все, что вам нужно знать о киловатте и его характеристиках.

Индекс

• 1 Что такое киловатт
• 2 Распространенные ошибки, связанные с киловаттами
  • 2.1 Ватт и Ватт-час
  • 2.2 Ватт-час и Ватт в час
• 3 Разница между мощностью и потреблением энергии
• 4 Происхождение и история
• 5 Электроэнергия

Что такое киловатт

Киловатт (кВт) — обычно используемая единица мощности, эквивалентная 1000 Вт (Вт). . Ватт (Вт) — это международная системная единица мощности, эквивалентная одному джоулю в секунду. Если мы используем единицу измерения электричества для выражения ватт, мы можем сказать, что ватты — это электрическая энергия, произведенная разностью потенциалов в 1 вольт и током в 1 ампер (1 вольт-ампер).

Ватт-час (Втч) также широко известен как единица измерения энергии. Ватт-час — это практическая единица энергии, эквивалентная энергии, производимой одним ваттом мощности за один час.

Распространенные ошибки, связанные с киловаттами

Киловатты иногда путают с другими связанными единицами измерения.

Ватт и Ватт-час

Силу и энергию легко спутать. Можно сказать, что мощность — это скорость, с которой энергия потребляется (или производится). Один ватт равен одному джоулю в секунду. Например, если лампочка мощностью 100 Вт горит час, потребляемая энергия составляет 100 ватт-часов (Вт • ч) или 0,1 киловатт-часа (кВт • ч) или (60 × 60 × 100) 360. 000 XNUMX джоулей (Дж).

Это та же энергия, которая необходима для того, чтобы лампочка мощностью 40 Вт светилась 2,5 часа. Мощность электростанции измеряется в ваттах, а ежегодно производимая энергия измеряется в ватт-часах.

Последний блок используется редко. Обычно он напрямую конвертируется в киловатт-часы или мегаватт-часы. Киловатт-час (кВтч) не является единицей мощности. Киловатт-час — это единица измерения энергии. Из-за тенденции использовать киловатты вместо киловатт-часов для сокращения срока энергии их часто путают.

Ватт-час и Ватт в час

Использование неправильной терминологии при указании мощности в киловатт-часах может вызвать дальнейшую путаницу. Если вы читаете это как киловатт-часы или кВтч, это может сбить с толку. Этот тип устройств связан с производством электроэнергии и может интересно выражать характеристики электростанций.

Вышеупомянутые типы единиц, такие как ватт в час (Вт / ч), отражают возможность изменения мощности в час. Количество ватт в час (Вт / ч) можно использовать для характеристики скорости увеличения мощности электростанции. Например, силовая установка, которая достигает 1 МВт с нуля до 15 минут, имеет скорость увеличения мощности или скорости 4 МВт / час.

Мощность гидроэлектростанций растет очень быстро, что делает их очень подходящими для работы при пиковых нагрузках и в чрезвычайных ситуациях. Большая часть производства или потребления энергии за период выражается в потребленных или произведенных тераватт-часах. Используемый период обычно — календарный год или финансовый год. Один тераватт • час соответствует приблизительно 114 мегаватт энергии, потребляемой (или производимой) непрерывно в течение одного года.

Иногда энергия, потребляемая в течение года, будет сбалансирована, представляя установленную мощность, чтобы получателю отчета было легче увидеть преобразование. Например, постоянное потребление 1 кВт в год приведет к потребности в энергии примерно 8. 760 XNUMX кВт • ч / год. Ватт-годы иногда обсуждаются на конференциях по глобальному потеплению и использованию энергии.

Разница между мощностью и потреблением энергии

Во многих книгах по физике для обозначения работы включен символ W (от английского слова work). Этот символ следует отличать от единиц в ваттах (работа / время). Обычно в книгах работы пишутся курсивом буквой W или похожи на рисунок от руки.

Мощность выражается в киловаттах. Например, бытовая техника. Мощность представляет собой энергию, необходимую для работы оборудования. В зависимости от производительности, обеспечиваемой этим устройством, ему может потребоваться больше или меньше энергии.

Другой аспект — потребление энергии. Потребление энергии измеряется в киловатт-часах (кВтч). Это значение зависит от того, сколько энергии устройство потребляет в определенное время и как долго оно потребляет энергию.

Происхождение и история

Ватт был назван в честь шотландского ученого Джеймса Ватта. в знак признания его вклада в развитие паровых двигателей. Единица измерения была одобрена Вторым Конгрессом Британской ассоциации развития науки в 1882 году. Это признание совпало с началом промышленного производства воды и пара.

Одиннадцатый Конгресс мер и весов в 1960 году принял эту единицу измерения в качестве единицы измерения мощности в Международной системе единиц (СИ).

Электроэнергия

Мощность — это количество энергии, которое производится или потребляется за каждую единицу времени. Это время можно измерить секундами, минутами, часами, днями … а мощность измеряется в джоулях или ваттах.

Энергия, генерируемая электрическими механизмами, измеряет способность производить работу, то есть любое «усилие». Чтобы лучше понять это, давайте приведем простые примеры работы: нагрев воды, перемещение лопастей вентилятора, производство воздуха, перемещение и т. Д. Все это требует работы, которая позволяет преодолеть противодействующие силы, такие как гравитация, сила трения с землей или воздухом, температуры, уже присутствующие в окружающей среде . .. и эта работа осуществляется в форме энергии (энергия электрическая, термический, механический …).

Связь между энергией и мощностью — это скорость потребления энергии. То есть, как энергия измеряется в джоулях, потребляемых за единицу времени. Каждый июль в секунду потребляется один ватт (ватт), так что это единица измерения мощности. Поскольку ватт — очень маленькая единица, обычно используются киловатты (кВт). Когда вы видите счет за электричество, бытовые приборы и т. Д., Они будут указаны в кВт.

Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о киловатте и его характеристиках.

Пресс-центр компании «Диполь»

23 марта 2018

подписаться подписаться

Алексей Телегин, ведущий блога по источникам питания Keysight Technologies

Мы продолжаем знакомить читателей с материалами, посвященными базовым понятиям и подходам в использовании источников питания (ИП), современным решениям в данной области и уникальным функциям, помогающим решить самые сложные задачи, возникающие при тестировании. В этом номере менеджер по развитию бизнеса и ведущий раздела по системам электропитания объединенного блога Keysight Technologies в России Алексей Телегин обсуждает такие фундаментальные понятия, как мощность и энергия.

Энергия становится все более ценным товаром, ведь человечество гораздо быстрее находит способы ее потребления, чем способы воспроизводства. Даже если бы мы были способны добывать или преобразовывать энергию в неограниченных количествах, процессы ее производства и потребления все равно оказывали бы огромное влияние на жизнь всей планеты. Для решения проблемы растущих потребностей необходимы более разумные и эффективные способы использования энергии. Нельзя не отметить, что в ряде отраслей происходит постоянное развитие технологий для решения данной задачи, и компания Keysight Technologies является активным участником этого, безусловно, положительного процесса.

Несмотря на то, что мощность и энергия — фундаментальные понятия, и большинство профессионалов прекрасно понимают различие между ними, я иногда встречаю сотрудников, ошибочно использующих одно из этих слов вместо другого. Действительно, эти понятия тесно связаны, но все же являются принципиально разными по смыслу.

Итак, начнем с энергии. Вероятно, лучше всего рассматривать ее с точки зрения классической механики движения заряженных частиц. Уравнение кинетической энергии выглядит следующим образом:

Ek = &frac12 × m × v²,

где Ek — энергия частицы, m — масса, а v — скорость. До тех пор, пока эта движущаяся частица не испытывает воздействия, ее энергия остается неизменной. Но что произойдет с частицей под действием внешней силы? Этот вопрос приводит нас к понятию работы. Механическая работа — это мера силы, зависящая от численной величины, направления силы и от перемещения точки. Если эта сила действует в том же направлении, что и перемещение, работа определяется как положительная. Частица получает энергию. Если сила действует в направлении, противоположном перемещению, тогда работа является отрицательной. Энергия частицы уменьшается. Работа выражается следующим образом:

W = Ek2–Ek1,

где Ek1 — энергия частицы до воздействия на нее силы, а Ek2 — энергия частицы после воздействия.

Работа — это количественная мера изменения энергии этой частицы.

Мы подошли к вопросу определения потенциальной энергии. В механике потенциальную энергию можно описать как нечто, что я буду называть возобновляемой силой, приложенной в направлении, противоположном перемещению. В самом типичном случае это будет масса объекта, поднятого на некоторую высоту, на который действует сила тяжести. Это также может быть сила, использованная для растягивания пружины на некоторое расстояние. В случае силы тяжести потенциальную энергию описывает следующая формула:

Ep = m × g × y,

где Ep — потенциальная энергия частицы, m — масса, g — сила тяжести, а y — высота частицы над заданной точкой отсчета. Обратите внимание, что вес — это произведение массы на силу тяжести. Работа, складываемая или вычитаемая (соответственно), — это подъем или опускание частицы на вертикальное расстояние под действием силы тяжести.

Для электричества понятия работы и энергии точно такие же, как и в контексте механики. Известно, что энергию нельзя создать или уничтожить, ее можно только преобразовать из одной формы в другую. Энергию света можно преобразовать в электрическую при помощи фотоэлемента. Электрическую энергию можно преобразовать в механическую при помощи электродвигателя и т. д. Эти процессы не являются эффективными на все 100%, потому что значительная доля исходной энергии преобразуется также в тепловую. Общепринятой мерой энергии являются джоули, которые равны одной ватт-секунде. Чаще всего мы сталкиваемся с этим понятием, когда оплачиваем счета за электроэнергию: сумма в них рассчитывается на основании количества киловатт-часов электроэнергии, которая израсходована с момента выставления предыдущего счета.

Как и в механике, энергию в электрических системах можно сохранять — в частности, в реактивных компонентах (катушках индуктивности и конденсаторах). Энергия в катушке вычисляется по формуле:

E = &frac12× L × I²,

где E — энергия в джоулях, L — индуктивность в генри, а I — сила тока в амперах. Катушка индуктивности хранит свою энергию в магнитном поле. Соответственно, энергия конденсатора определяется по формуле:

E = &frac12× C × V²,

где E — энергия в джоулях, C — емкость в фарадах, а V — электрический потенциал в вольтах. Конденсатор хранит свою энергию в электрическом поле.

Надеюсь, что теперь вы имеете более четкое представление о том, что представляет собой энергия (и работа). Далее необходимо связать эти понятия с мощностью.

Мы знаем, как можно увеличить энергию или, наоборот, уменьшить ее в системе под воздействием совершаемой работы, и установили, что совершенная работа приводит к изменению количества энергии. Но необходимо также знать, в течение какого периода выполнялась работа. Ведь она могла совершаться в течение минуты, дня или года. Мощность является мерой скорости, с которой выполняется работа, и энергии, добавляемой в систему или удаляемой из системы.

Средняя мощность = совершаемая работа/интервал времени.

Когда мы слышим слово «мощность», чаще всего нам в голову приходит мощность в лошадиных силах, которой обладает какой-нибудь автомобиль (по крайней мере, это утверждение справедливо для большинства автолюбителей). Несмотря на то, что чаще всего это понятие используется в отношении механических систем, лошадиная сила все же остается мерой мощности, точно так же, как и электрическая мощность, которую мы потребляем из розеток у себя дома.

Когда-то, еще во времена тепловых двигателей, Джеймс Ватт придумал термин «лошадиная сила» в качестве средства для сравнения своих паровых двигателей с интенсивностью работы, которую может производить лошадь. Механическая работа — это мера силы (фунты), затраченной на перемещение на расстояние (футы). В результате расчета было принято, что лошадь может переместить 550 футо-фунтов за одну секунду, или производить 550 футо-фунтов мощности в секунду.

Электрическая мощность также является мерой работы, выполняемой за единицу времени. Однако в этом случае она перемещает заряд в 1 Кл (кулон) при потенциале в 1 В (вольт) за 1 с (секунду). Обратите внимание, что 1 А (ампер) равен 1 Кл/с. Одна единица электрической мощности равна одному ватту. Подведем итог:

P (ватты) = Q (кулоны) × V (вольты) / t (секунды) = I (амперы) × V (вольты).

Мы говорили о том, что энергия измеряется в ватт-секундах и киловатт-часах. Разделите количество энергии на интервал времени, за который она была использована, и вы получите мощность в ваттах и киловаттах! Какова взаимосвязь между механической и электрической мощностью? Когда появились первые электродвигатели, необходимо было соотнести работу, которую они могли выполнить, с работой тепловых двигателей, которая измерялась в лошадиных силах, где одна лошадиная сила равна 550 футо-фунтов/с. Было определено, что электромотору с КПД, равным 100%, требуется 746 Вт электрической мощности, чтобы произвести одну лошадиную силу механической мощности. Обратите внимание, что оценка работы в лошадиных силах основана на британских единицах измерения физических величин. Мера лошадиной силы на основании метрической системы немного отличается и составляет около 735 Вт.

Итак, теперь вы умеете рассчитывать количество потребляемой мощности электрическими приборами и в лошадиных силах, и в ваттах. В то же время, вы также можете рассчитать мощность двигателя своего автомобиля в ваттах (или киловаттах) вместо лошадиных сил: в наши дни это довольно полезный навык, поскольку мощность в ваттах признается во всем мире, а в лошадиных силах — не везде.

Конвертер энергии и работы • Популярные конвертеры единиц • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Функциональность этого сайта будет ограничена, так как в Вашем браузере отключена поддержка JavaScript!

Популярные конвертеры единиц

Конвертеры единиц измерения длины, массы, объема, температуры, давления, энергии, скорости и другие популярные конвертеры единиц измерения.

Конвертер энергии и работы

Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Энергия является мерой способности физической системы совершить работу, поэтому количественно энергия и работа выражаются в одних единицах.

Единица измерения работы и энергии, а также количества теплоты в Международной системе единиц (СИ) — джоуль (Дж). Часто используются и другие единицы измерения, такие как киловатт-часы или килокалории. Джоуль (Дж) равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы. Иначе джоуль можно определить как работу, которую совершают силы электрического поля для поддержания тока в 1 ампер через сопротивление 1 Ом в течение 1 секунды. Количество тепловой и электроэнергии измеряется соответственно счетчиками тепловой и электроэнергии.

Значения эквивалентов энергии в единицах энергии Хартри, массы, длины волны, частоты и температуры в конце таблицы преобразования получены из приведенных ниже уравнений, и на основании данных Комитета по данным для науки и техники CODATA (2010 г.):

E = mc² = h•c/λ = h•ν = k•T,
где
E — энергия;
k = 1.380649×10⁻²³ Дж/K — постоянная Больцмана;
c = 299 792 458 м/с — скорость света в вакууме;
λ — длина волны;
ν — частота;
h = 6. 62607015•10⁻³⁴ Дж•с — постоянная Планка.

1 eV = (e/C) J = 1,602176565(35)•10⁻¹⁹ Дж,
где
e = 1,602 176 565(35)•10⁻¹⁹ К — элементарный заряд.

1 а.е.м. = 1/12 массы (¹²C) = 10⁻³ кг•моль⁻¹/N_A = 1,660 538 921(73)•10⁻²⁷ кг,
где
u — атомная единица массы (а.е.м.) или дальтон (Da), которая также называется углеродной единицей, и определяемая как 1/12 массы нуклида углерода ¹²С или 1,6605•10⁻²⁷ кг.;
N_A = 6.02214076•10²³ моль⁻¹ — число Авогадро.

E_h = 2R_∞hc = α2m_ec²,
где
E_h — энергия Хартри;
R_∞ = 1,097 373 156 8939(55) •10⁷ м⁻¹ — постоянная Ридберга;
m_e = 9,109 382 15(45)•10⁻³¹ кг — масса покоя электрона;
α = 7.297 352 5698(24) 10⁻³ — постоянная тонкой структуры;
c = 299 792 458 м/с — скорость света в вакууме.

Источник: NIST.gov. Коэффициенты преобразования эквивалентов энергии, основанные на рекомендациях CODATA 2010 г.

Использование конвертера «Конвертер энергии и работы»

На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую. Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.

Изучайте технический английский язык и технический русский язык с нашими видео! — Learn technical English and technical Russian with our videos!

Пользуйтесь конвертером для преобразования нескольких сотен единиц в 76 категориях или несколько тысяч пар единиц, включая метрические, британские и американские единицы. Вы сможете перевести единицы измерения длины, площади, объема, ускорения, силы, массы, потока, плотности, удельного объема, мощности, давления, напряжения, температуры, времени, момента, скорости, вязкости, электромагнитные и другие.
Примечание. В связи с ограниченной точностью преобразования возможны ошибки округления. В этом конвертере целые числа считаются точными до 15 знаков, а максимальное количество цифр после десятичной запятой или точки равно 10. », то есть «…умножить на десять в степени…». Компьютерная экспоненциальная запись широко используется в научных, математических и инженерных расчетах.

• Выберите единицу, с которой выполняется преобразование, из левого списка единиц измерения.
• Выберите единицу, в которую выполняется преобразование, из правого списка единиц измерения.
• Введите число (например, «15») в поле «Исходная величина».
• Результат сразу появится в поле «Результат» и в поле «Преобразованная величина».
• Можно также ввести число в правое поле «Преобразованная величина» и считать результат преобразования в полях «Исходная величина» и «Результат».

Мы работаем над обеспечением точности конвертеров и калькуляторов TranslatorsCafe.com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.

Если вы заметили неточность в расчётах или ошибку в тексте, или вам необходим другой конвертер для перевода из одной единицы измерения в другую, которого нет на нашем сайте — напишите нам!

Канал Конвертера единиц TranslatorsCafe. com на YouTube

Random converter

Конвертер энергии и работы Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления. Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева Исходная величина джоульгигаджоульмегаджоулькилоджоульмиллиджоульмикроджоульнаноджоульпикоджоульаттоджоульмегаэлектронвольткилоэлектронвольтэлектрон-вольтмиллиэлектронвольтмикроэлектронвольтнаноэлектронвольтпикоэлектронвольтэрггигаватт-часмегаватт-часкиловатт-часкиловатт-секундаватт-часватт-секунданьютон-метрлошадиная сила-часлошадиная сила (метрич.)-часмеждународная килокалориятермохимическая килокалориямеждународная калориятермохимическая калориябольшая (пищевая) кал. брит. терм. единица (межд., IT)брит. терм. единица терм.мега BTU (межд., IT)тонна-час (холодопроизводительность)эквивалент тонны нефтиэквивалент барреля нефти (США)гигатоннамегатонна ТНТкилотонна ТНТтонна ТНТдина-сантиметрграмм-сила-метр·грамм-сила-сантиметркилограмм-сила-сантиметркилограмм-сила-метркилопонд-метрфунт-сила-футфунт-сила-дюймунция-сила-дюймфуто-фунтдюймо-фунтдюймо-унцияпаундаль-футтермтерм (ЕЭС)терм (США)энергия Хартриэквивалент гигатонны нефтиэквивалент мегатонны нефтиэквивалент килобарреля нефтиэквивалент миллиарда баррелей нефтикилограмм тринитротолуолаПланковская энергиякилограммобратный метргерцгигагерцтерагерцкельвинaтомная единица массы Преобразованная величина джоульгигаджоульмегаджоулькилоджоульмиллиджоульмикроджоульнаноджоульпикоджоульаттоджоульмегаэлектронвольткилоэлектронвольтэлектрон-вольтмиллиэлектронвольтмикроэлектронвольтнаноэлектронвольтпикоэлектронвольтэрггигаватт-часмегаватт-часкиловатт-часкиловатт-секундаватт-часватт-секунданьютон-метрлошадиная сила-часлошадиная сила (метрич. )-часмеждународная килокалориятермохимическая килокалориямеждународная калориятермохимическая калориябольшая (пищевая) кал.брит. терм. единица (межд., IT)брит. терм. единица терм.мега BTU (межд., IT)тонна-час (холодопроизводительность)эквивалент тонны нефтиэквивалент барреля нефти (США)гигатоннамегатонна ТНТкилотонна ТНТтонна ТНТдина-сантиметрграмм-сила-метр·грамм-сила-сантиметркилограмм-сила-сантиметркилограмм-сила-метркилопонд-метрфунт-сила-футфунт-сила-дюймунция-сила-дюймфуто-фунтдюймо-фунтдюймо-унцияпаундаль-футтермтерм (ЕЭС)терм (США)энергия Хартриэквивалент гигатонны нефтиэквивалент мегатонны нефтиэквивалент килобарреля нефтиэквивалент миллиарда баррелей нефтикилограмм тринитротолуолаПланковская энергиякилограммобратный метргерцгигагерцтерагерцкельвинaтомная единица массы Угловая скорость Знаете ли вы, что у спутников есть «загробная жизнь» и что их отправляют на орбиту захоронения по окончании эксплуатации? Подробнее… Газовая горелка Общие сведения Энергия в физике Кинетическая и потенциальная энергия Производство энергии Энергия, получаемая при сгорании ископаемого топлива Атомная энергия Возобновляемая энергия Энергия солнца Энергия ветра Энергия океана Биотопливо Геотермальная энергетика Гидроэнергетика Энергия в диетологии и спорте Калории в диетологии Калории в спорте Энергия и борьба с лишним весом Энергетические напитки Изучайте технический русский язык с этим видео! — Learn technical Russian with this video! Общие сведения Энергия — физическая величина, имеющая большое значение в химии, физике, и биологии. Без нее жизнь на земле и движение невозможны. В физике энергия является мерой взаимодействия материи, в результате которого выполняется работа или происходит переход одних видов энергии в другие. В системе СИ энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен энергии, расходуемой при перемещении тела на один метр силой в один ньютон. Энергия в физике Кинетическая и потенциальная энергия Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью v равна работе, выполняемой силой, чтобы придать телу скорость v. Работа здесь определяется как мера действия силы, которая перемещает тело на расстояние s. Другими словами, это энергия движущегося тела. Если же тело находится в состоянии покоя, то энергия такого тела называется потенциальной энергией. Это энергия, необходимая, чтобы поддерживать тело в этом состоянии. Гидроэлектростанция имени сэра Адама Бэка. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада. Например, когда теннисный мяч в полете ударяется об ракетку, он на мгновение останавливается. Это происходит потому, что силы отталкивания и земного притяжения заставляют мяч застыть в воздухе. В этот момент у мяча есть потенциальная, но нет кинетической энергии. Когда мяч отскакивает от ракетки и улетает, у него, наоборот, появляется кинетическая энергия. У движущегося тела есть и потенциальная и кинетическая энергия, и один вид энергии преобразуется в другой. Если, к примеру, подбросить вверх камень, он начнет замедлять скорость во время полета. По мере этого замедления, кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Это преобразование происходит до тех пор, пока запас кинетической энергии не иссякнет. В этот момент камень остановится и потенциальная энергия достигнет максимальной величины. После этого он начнет падать вниз с ускорением, и преобразование энергии произойдет в обратном порядке. Кинетическая энергия достигнет максимума, при столкновении камня с Землей. Закон сохранения энергии гласит, что суммарная энергия в замкнутой системе сохраняется. Энергия камня в предыдущем примере переходит из одной формы в другую, и поэтому, несмотря на то, что количество потенциальной и кинетической энергии меняется в течение полета и падения, общая сумма этих двух энергий остается постоянной. Производство энергии Люди давно научились использовать энергию для решения трудоемких задач с помощью техники. Потенциальная и кинетическая энергия используется для совершения работы, например, для перемещения предметов. Например, энергия течения речной воды издавна используется для получения муки на водяных мельницах. Чем больше людей использует технику, например автомобили и компьютеры, в повседневной жизни, тем сильнее возрастает потребность в энергии. Сегодня большая часть энергии вырабатывается из невозобновляемых источников. То есть, энергию получают из топлива, добытого из недр Земли, и оно быстро используется, но не возобновляется с такой же быстротой. Такое топливо — это, например уголь, нефть и уран, который используется на атомных электростанциях. В последние годы правительства многих стран, а также многие международные организации, например, ООН, считают приоритетным изучение возможностей получения возобновляемой энергии из неистощимых источников с помощью новых технологий. Многие научные исследования направлены на получение таких видов энергии с наименьшими затратами. В настоящее время для получения возобновляемой энергии используются такие источники как солнце, ветер и волны. Энергия для использования в быту и на производстве обычно преобразуется в электрическую при помощи батарей и генераторов. Первые в истории электростанции вырабатывали электроэнергию, сжигая уголь, или используя энергию воды в реках. Позже для получения энергии научились использовать нефть, газ, солнце и ветер. Некоторые большие предприятия содержат свои электростанции на территории предприятия, но большая часть энергии производится не там, где ее будут использовать, а на электростанциях. Поэтому главная задача энергетиков — преобразовать произведенную энергию в форму, позволяющую легко доставить энергию потребителю. Это особенно важно, когда используются дорогие или опасные технологии производства энергии, требующие постоянного наблюдения специалистами, такие как гидро- и атомная энергетика. Именно поэтому для бытового и промышленного использования выбрали электроэнергию, так как ее легко передавать с малыми потерями на большие расстояния по линиям электропередач. Опоры линии электропередачи возле гидроэлектростанции имени сэра Адама Бека. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада. Электроэнергию преобразуют из механической, тепловой и других видов энергии. Для этого вода, пар, нагретый газ или воздух приводят в движение турбины, которые вращают генераторы, где и происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар получают, нагревая воду с помощью тепла, получаемого при ядерных реакциях или при сжигании ископаемого топлива. Ископаемое топливо добывают из недр Земли. Это газ, нефть, уголь и другие горючие материалы, образованные под землей. Так как их количество ограничено, они относятся к невозобновляемым видам топлива. Возобновляемые энергетические источники — это солнце, ветер, биомасса, энергия океана, и геотермальная энергия. В отдаленных районах, где нет линий электропередач, или где из-за экономических или политических проблем регулярно отключают электроэнергию, используют портативные генераторы и солнечные батареи. Генераторы, работающие на ископаемом топливе, особенно часто используют как в быту, так и в организациях, где совершенно необходима электроэнергия, например, в больницах. Обычно генераторы работают на поршневых двигателях, в которых энергия топлива преобразуется в механическую. Также популярны устройства бесперебойного питания с мощными батареями, которые заряжаются когда подается электроэнергия, а отдают энергию во время отключений. Электростанция компании Florida Power and Light. Порт-Эверглейд, Флорида, США. Эта электростанция состоит из четырех блоков и работает на газе и нефти. Энергия, получаемая при сгорании ископаемого топлива Ископаемое топливо образуется в земной коре при высоком давлении и температуре из органических веществ, то есть остатков растений и животных. В основном, такое топливо содержит большое количество углерода. При его сгорании выделяется энергия, а также диоксид углерода (CO₂), один из парниковых газов. Именно ископаемое топливо — основной источник энергии на данный момент. Однако, выделяемые при его использовании парниковые газы представляют серьезную угрозу окружающей среде и усугубляют глобальное потепление. Также, использование этого топлива ведет к быстрому его расходу, и человечество может остаться без топлива, если будет полностью зависеть только от ископаемого сырья. Градирни атомной электростанции. Фотография из архива сайта 123RF.com. Атомная энергия Атомная энергия — один из альтернативных видов энергии. Она выделяется во время контролируемой ядерной реакции деления, во время которой ядро атома делится на более мелкие части. Энергия, которая выделяется во время этой реакции, нагревает воду и превращает ее в пар, который движет турбины. Атомная энергетика небезопасна. Самые известные за последние годы аварии произошли на Чернобыльской атомной электростанции (АЭС) на Украине, на АЭС Три-Майл-Айленд в США, и на АЭС Фукусима-1 в Японии. После Фукусимской трагедии многие страны начали пересматривать внутреннюю политику использования атомной энергии, и некоторые, например Германия, решили от нее отказаться. На данный момент Германия разрабатывает программу перехода на другие виды энергоснабжения и безопасного закрытия действующих электростанций. Кроме аварий есть еще проблема хранения отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов. Часть отработавшего ядерного топлива используют в производстве оружия, в медицине, и в других отраслях промышленности. Однако большую часть радиоактивных отходов использовать нельзя и поэтому необходимо обеспечивать их безопасное захоронение. Каждая страна, в которой построены атомные электростанции, хранит эти отходы по-своему, и во многих странах приняты законы, запрещающие их ввоз на территорию страны. Радиоактивные отходы обрабатывают, чтобы они не попадали в окружающую среду, не разлагались, и их было удобно хранить, например, делая их более компактными. После этого их отправляют на захоронение в долгосрочных хранилищах на дне морей и океанов, в геологических структурах, или в бассейнах и специальных контейнерах. С хранением связаны такие проблемы как высокая стоимость переработки и захоронения, утечка радиоактивных элементов в окружающую среду, нехватка мест для хранения, и возможность совершения террористических актов на объектах захоронения радиоактивных отходов. Атомная электростанция в Пикеринге, Онтарио, Канада Гораздо более безопасная альтернатива — это производство ядерной энергии с помощью термоядерной реакции. Во время этой реакции несколько ядер сталкиваются на большой скорости и образуют новый атом. Это происходит потому, что силы, отталкивающие ядра друг от друга, на маленьком расстоянии слабее, чем силы, их притягивающие. Во время термоядерной реакции тоже образуются радиоактивные отходы, но они перестают быть радиоактивными приблизительно через сто лет, в то время как отходы реакции деления не распадаются на протяжении нескольких тысяч лет. Топливо, требуемое для термоядерных реакций менее дорогое, чем для реакций деления. Энергетические затраты на термоядерные реакции на данный момент не оправдывают их использования в энергетике, но ученые надеются, что в ближайшем будущем это изменится и АЭС во всем мире смогут получать атомную энергию именно таким способом. Возобновляемая энергия Другие альтернативные виды энергии — это энергия солнца, океана, и ветра. Технологии производства такой энергии пока не развиты в такой степени, чтобы человечество могло отказаться от использования ископаемого топлива. Однако, благодаря государственным субсидиям, а также тому, что они не причиняют много вреда окружающей среде, эти виды энергии становятся все более популярными. Фотоэлектрическая панель Энергия солнца Эксперименты по использованию энергии солнца начались еще в 1873 году, но эти технологии не получили широкого распространения до недавнего времени. Сейчас солнечная энергетика быстро развивается, во многом благодаря государственным и международным субсидиям. Первые солнечные энергоцентры появились в 1980-х. Солнечную энергию чаще собирают и преобразуют в электроэнергию с помощью солнечных батарей. Иногда используют тепловые машины, в которых воду нагревают солнечным теплом. В результате образуется водяной пар, который и приводит в движение турбогенератор. Ветряная турбина в комплексе Эксибишн Плейс. Торонто, Онтарио, Канада. Энергия ветра Человечество использовало энергию ветра на протяжении многих веков. Впервые ветер начали использовать в мореходстве около 7000 лет назад. Ветряные мельницы используются несколько сотен лет, а первые ветротурбины и ветрогенераторы появились в 1970-х. Энергия океана Энергия приливов и отливов использовалась еще во времена Древнего Рима, но энергию волн и морских течений люди начали использовать недавно. В настоящее время большинство приливных и волновых электростанций только разрабатывается и испытывается. В основном проблемы связаны с высокой стоимостью строительства таких станций, и недостатками сегодняшних технологий. В Португалии, Великобритании, Австралии и США сейчас эксплуатируются волновые электростанции, однако многие из них все еще находятся в стадии опытной эксплуатации. Ученые считают, что в будущем энергия океана станет одной из основных направлений «зеленой энергии». Приливная турбина в Канадском музее науки и техники в Оттаве Биотопливо При сжигании биотоплива выделяется энергия, которую растения переработали из солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Биотопливо широко используется как в бытовых целях, например для обогрева жилья и приготовления пищи, так и в качестве топлива для транспорта. Из растений и животных жиров производят разновидности биотоплива — этиловый спирт и масла. В автотранспорте используется биодизельное топливо либо в чистом виде, либо в смеси с другими видами дизельного топлива. Геотермальная энергетика Энергия земного ядра хранится в виде тепла. Земная кора была нагрета до очень высокой температуры с момента ее формирования и до сих пор поддерживает высокую температуру. Радиоактивный процесс распада минералов в недрах Земли также выделяет тепло. До недавнего времени получить доступ к этой энергии можно было только на стыках земных пластов, в местах образования горячих источников. Совсем недавно началась разработка геотермальных скважин и в других географических регионах для того, чтобы начать использовать эту энергию для получения электричества. На данный момент стоимость энергии, полученной из таких скважин, очень высокая, поэтому геотермальная энергия не используется так широко, как другие виды энергии. Река Ниагара, возле электростанции имени Вильяма Б. Ранкина. В 2009 году она была выведена из эксплуатации. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада. Гидроэнергетика Гидроэнергетика — еще одна альтернатива ископаемому топливу. Гидроэнергия считается «чистой», так как по сравнению со сжиганием ископаемого топлива, ее производство приносит меньше вреда окружающей среде. В частности, при получении гидроэнергии выброс парниковых газов незначителен. Гидроэнергия вырабатывается потоком воды. Человечество широко использует этот вид энергии на протяжении многих веков и ее производство остается популярным благодаря ее низкой себестоимости и доступности. Гидроэлектростанции (ГЭС) собирают и преобразуют кинетическую энергию течения речной воды и потенциальную энергию воды в резервуарах с помощью плотин. Эта энергия приводит в движение гидротурбины, которые преобразует ее в электроэнергию. Плотины устроены так, чтобы можно было использовать разницу в высотах между резервуаром, из которого вытекает вода, и рекой, в которую перетекает вода. Гидроэлектростанция имени Роберта Мозэса. Льюистон, штат Нью-Йорк, США Несмотря на плюсы гидроэнергетики, с ней связан ряд проблем, таких как вред, наносимый экосфере при строительстве плотин. Такое строительство нарушает экосистемы, и живые организмы оказываются отрезанными от жизненно важной среды в экосистеме. Например, рыбы не могут проплыть вверх по течению на нерест и не всегда приспосабливаются к новым условиям. Общественность не всегда может контролировать работу энергетических компаний, поэтому в результате строительства новых ГЭС может возникнуть гуманитарный кризис. Примером такого кризиса является выселение жителей в результате строительства ГЭС «Три ущелья» в Китае. При постройке этой ГЭС правительством Китая было выселено более 1,2 миллиона жителей и затоплена огромная площадь, включая поля, промышленные зоны, города, и поселки. Бытовые и производственные отходы были смыты и засорили новое водохранилище, отравляя растения и рыб. Из-за огромного количества воды в резервуаре в регионе увеличилась сейсмическая активность. В 2011 году Китайское правительство признало эту и некоторые другие проблемы. Энергия в диетологии и спорте Калории в диетологии Эти количества сахара, яблока, банана и салями содержат одну пищевую калорию Энергию в спорте и диетологии обычно измеряют в килоджоулях или пищевых калориях. Одна такая калория равна 4,2 килоджоуля, одной килокалории, или тысяче калорий, используемых в физике. По определению одна пищевая калория — это количество энергии, нужное, чтобы нагреть один килограмм воды на один кельвин. В диетологии пищевые калории обычно называют просто калориями, что мы и будем делать в дальнейшем в этой статье. Иногда это вызывает путаницу, но обычно читатель может понять по контексту, о каких единицах идет речь. Большинство пищевых продуктов содержит калории. Так, например, в одном грамме жира — 9 калорий, в грамме углеводов и белков — по 4 калории в каждом, а в алкоголе — 7 калорий на грамм. Некоторые другие вещества также содержат калории. Эта энергия выделяется во время обмена веществ, и используется организмом для поддержания жизнедеятельности. Люди, пытающиеся похудеть, часто подсчитывают калории, поглощаемые при принятии пищи, и вычитают из этой суммы калории, использованные во время физической нагрузки. Это делается, чтобы сравнить число неиспользованных на физическую нагрузку калорий с ежедневными энергетическими потребностями тела в расслабленном состоянии. Обычно, чтобы похудеть, число оставшихся калорий должно быть меньше, чем требуется телу для поддержания организма в спокойном состоянии. В то же время, врачи и диетологи считают опасным употреблять менее 1000 калорий в день. Энергетические потребности тела в состоянии отдыха можно вычислить по формуле, которая учитывает возраст, рос, и вес человека. Эта формула рассчитана на среднего человека, но каждый организм хранит и расходует энергию по-своему, в зависимости от потребностей. Поэтому не всегда удается худеть, даже потребляя меньше калорий, чем требуется организму согласно этой формуле. Организм часто приспосабливается к недостатку калорий, замедляя обмен веществ. В результате потребность в энергии падает, и подсчеты ежедневных энергетических потребностей человека по формуле приводят к ошибочным результатам. Несмотря на это, многие диетологи рекомендуют желающим похудеть вести ежедневный учет потребления калорий. Фотографии из архива сайта iStockphoto.com Калорийность — важное понятие в диетологии, которое помогает определить насколько энергетически полезна данная еда для организма. Считают калорийность, путем определения количества калорий в одном грамме пищевого продукта. Продукты с низкой калорийностью обычно содержат много воды. Она заполняет желудок, и у человека возникает ощущение сытости. В результате он потребляет меньшее число калорий по сравнению с другой едой. Например, в одной стограммовой шоколадке содержится 504 калории. Для сравнения, такая шоколадка займет немного менее половины стакана. В полутора стаканах или в 320 граммах белого мяса вареной индейки с низким содержанием жира и без кожи содержится приблизительно столько же калорий. Такое же количество калорий содержится и в 6,3 килограммах огурцов, то есть, в 25 чашках. Этот же пример с уменьшенными порциями выглядит так: примерно 50 калорий содержится в одной шоколадной конфете, столовой ложке индейки, и шести стаканах огурцов. После такой порции огурцов вряд ли захочется есть, а после одной шоколадной конфеты многие потянутся за второй и третьей. Еда с высокой калорийностью — это обычно вредная жирная и сладкая пища, которую стоит избегать. Людям на диете очень полезно знать калорийность разных продуктов, но не стоит забывать, что при составлении меню необходимо учитывать не только калорийность, но и общую полезность каждого продукта. Чтобы добиться максимальных результатов и улучшить здоровье, питание должно быть сбалансировано. Пищевая ценность — другое полезное понятие в диетологии. Это соотношение питательных и полезных веществ необходимых организму, например витаминов, клетчатки, антиоксидантов и минералов, к энергетической ценности еды. Так, продукты с высокой пищевой ценностью содержат большое количество полезных веществ на каждую калорию продукта. И наоборот, существуют продукты с «пустыми калориями», то есть, с очень малым количеством полезных веществ и низкой питательностью. Алкоголь, сладости, чипсы — это некоторые примеры такой еды. Их лучше всего исключить из рациона, или, по крайней мере, ограничить, потому что они не обеспечивают организм достаточным количеством необходимых для жизни полезных веществ. Калории в спорте Энергия нужна человеку и животным, чтобы поддержать основной обмен веществ, то есть метаболизм организма в состоянии покоя. Это — энергия для поддержания работы мозга, тканей, и других органов. Также энергия нужна для каждодневной физической нагрузки и упражнений. При уменьшении жировой и увеличении мышечной массы основной обмен веществ ускоряется, а потребность в энергии — увеличивается. Поэтому, любая программа по оздоровлению организма и похудению должна основываться не только на уменьшении жира, но и на увеличении мышечной массы. Для этого важно не только правильно питаться, но и заниматься спортом, особенно упражнениями, которые помогают развивать мышцы. Количество энергии, потраченной при упражнениях, зависит от того, были ли они аэробными, или анаэробными. При аэробных упражнениях кислород расщепляет глюкозу, и при этом выделяется энергия. Во время анаэробных упражнений кислород для этого процесса не используется; вместо него энергия вырабатывается при реакции креатинфосфата с глюкозой. Анаэробные упражнения способствуют росту мышц, они кратковременны и интенсивны. Примерами таких видов спорта являются бег на короткие дистанции и тяжелая атлетика. Их невозможно продолжать долго из-за того, что в процессе получения энергии вырабатывается молочная кислота. Ее избыток в крови вызывает боль, и если человек, несмотря на это продолжает упражнение, он может потерять сознание. Аэробные упражнения, напротив, можно продолжать в течении длительного времени, так как они менее интенсивны, и главное в них — выносливость. К таким упражнениям относятся бег на длинные дистанции, плавание и аэробика. С их помощью развивается выносливость мышц сердца и дыхательной системы, а также сжигается жир и улучшается кровообращение. Café De Paris, Квебек, Канада Энергия и борьба с лишним весом Несмотря на то, что недостаток энергии, по отношению к затратам, обычно ведет к похудению, это не всегда так, и часто после первочального похудения человек перестает худеть, или даже набирает вес, несмотря на строгое соблюдение диеты. Это происходит из-за адаптации организма к недостатку калорий, например, в результате замедления обмена веществ. В таких случаях советуют изменить распорядок упражнений и меню, например, временно сменить вид спорта и попробовать менять дневную норму калорий. Например, каждый день можно потреблять либо больше, либо меньше калорий относительно установленной дневной нормы, или можно вместо дневной нормы установить недельную норму потребления калорий. Очень важно помнить, что для поддержания быстрого и здорового обмена веществ организму необходима мышечная масса. Поэтому здоровые диеты должны совмещаться с упражнениями, направленными на развитие мышц. Жир весит меньше, чем мышцы, поэтому когда вследствие диет и упражнений увеличивается мышечная и уменьшается жировая масса, то общий вес увеличивается, несмотря на то, что организм становится более здоровым. Поэтому при оздоровлении организма следить только за потерей веса неправильно. Конечной целью лучше поставить потерю жира и развитие мышц. Это относится как к мужчинам, так и к женщинам. Кроме взвешивания можно измерять процент жировых тканей в организме или проверять изменения в объеме талии, бедер, и других частей тела, где организм откладывает жир. Диетологи и тренеры советуют стремиться к снижению процента жира до 14-24% женщинам, и 6-17% мужчинам. Энергетический напиток Red Bull Еще один вариант диеты — постепенное увеличение или уменьшение количества калорий в еде на протяжении определенного времени. После этого необходимо всегда возвращаться назад к установленной норме. Диетологи также советуют разнообразить количество продуктов во время каждого приема пищи, а также, основной вид еды. Например, можно попробовать в первый день съесть на обед немного богатых углеводами продуктов, а на следующий день съесть большой обед из овощей и белковых продуктов. Главное, чтобы организм не привыкал к одинаковому виду еды и количеству калорий при каждом приеме пищи, и не мог приспособиться к нехватке энергии, замедляя метаболизм. Многие диеты и упражнения направлены на то, чтобы ускорить метаболизм, потому что это позволяет организму тратить энергию, а не откладывать ее в жир. Поэтому, составляя план питания и упражнений, необходимо помнить об этой проблеме адаптации организма. Также важно заниматься анаэробными упражнениями, чтобы увеличить мышечную массу. Система из разных упражнений, к которым организм не может полностью привыкнуть, также поможет избежать адаптации. Энергетические напитки Рекламодатели часто используют слово «энергия» в рекламных целях. Так, например, рекламируются энергетические напитки, повышающие работоспособность и бодрость. В них обычно содержатся психостимуляторы, такие как кофеин, много сахара, и иногда — витамины и экстракты лечебных трав. Психостимуляторы используются для того, чтобы за короткий срок организм выработал максимальное количество энергии. При этом повышается ток крови, артериальное давление, пульс, и температура. В мозг поступает больше кислорода, и усиливаются ощущения бодрости, силы, и энергии. Энергетические напитки, несмотря на их название, нельзя употреблять во время занятий спортом, так как они нарушают электролитический баланс в организме. Высокое содержание психостимуляторов действительно на короткое время повышает бодрость, но вскоре после этого происходит спад и «ломка», напоминающая период отвыкания от сахара, кофеина и алкоголя. Многие испытывают другие побочные явления, включая тошноту, рвоту, головные боли, высокое артериальное давление, и бессонницу. Врачи рекомендуют воздержаться от употребления энергетических напитков. Использование естественной энергии организма и своевременный отдых намного лучше для организма, чем употребление психостимуляторов. Литература Автор статьи: Kateryna Yuri Перевести единицы: термохимическая килокалория в килоджоуль Перевести единицы: мегатонна ТНТ в джоуль Перевести единицы: килограмм тринитротолуола в джоуль Перевести единицы: джоуль в брит. терм. единица (межд., IT) Перевести единицы: джоуль в терм Перевести единицы: джоуль в электрон-вольт Перевести единицы: футо-фунт в джоуль Перевести единицы: ньютон-метр в джоуль Вас могут заинтересовать и другие конвертеры из группы «Популярные конвертеры единиц»: Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления. Конвертер единиц измерения количества информации Конвертер десятичных приставок Передача данных Курсы валют Размеры мужской одежды и обуви Размеры женской одежды и обуви Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Почему мы измеряем электроэнергию в киловатт-часах (кВтч)?

Если вы когда-нибудь внимательно смотрели на свой счет за электроэнергию, вы, вероятно, замечали, что ваш поставщик услуг измеряет вашу энергию в киловатт-часах (кВтч). На самом деле почти каждый бытовой прибор, устройство и гаджет используют эту единицу измерения. Но что такое кВтч и почему мы так часто их используем?

В этой статье мы рассмотрим все, что нужно знать о киловатт-часах, о том, как мы их вычисляем и зачем вообще нужно измерять электричество.

Содержание

• Почему мы измеряем электричество в первую очередь?
• Что измеряют в киловатт-часах?
• Киловатт и киловатт-час: в чем разница?
• Почему электроэнергия измеряется в киловатт-часах?
• Как рассчитать киловатт-час?
• Киловатт-час и ампер-час: в чем разница?
• Знайте потребление энергии

Почему мы измеряем электроэнергию в первую очередь?

Если вы немного подумаете над этим вопросом, то, вероятно, обнаружите, что ответ вполне очевиден. Нам нужна стандартная единица измерения, чтобы понять, насколько потребление одного устройства сравнивается с другим. Нам также нужен способ измерения того, сколько энергии мы производим.

Например, здравый смысл подсказывает нам, что лампочка будет потреблять гораздо меньше энергии, чем кондиционер, но сколько именно? И как мы узнаем, что у нас будет достаточно энергии, чтобы запустить оба одновременно? Вот почему так важно иметь последовательный способ измерения электроэнергии.

Что измеряют в киловатт-часах?

Чтобы понять это, мы должны сначала понять ватты. Ватт говорит вам, сколько энергии используется устройством. Фактически, вы можете узнать, сколько ватт потребляет устройство, умножив вольты на амперы. Таким образом, он сообщает вам скорость подачи энергии на ваше устройство.

Киловатт, с другой стороны, равен одному ватту, умноженному на 1000. Так же, как килограммы и километры, киловатт просто лучше подходит для более крупных измерений.

Итак, теперь, когда мы понимаем, что такое ватты и киловатты, что измеряет киловатт-час? По сути, это говорит нам об общем количестве энергии, используемой с течением времени. Например, один кВтч равен 1000 ваттам энергии, потребляемой в течение часа. Таким образом, разные устройства будут потреблять разное количество энергии с течением времени. Например, лампочке может потребоваться 10 часов, чтобы потребить один кВтч, в то время как микроволновая печь может потреблять один кВтч менее чем за 15 минут.

Можно также использовать кВтч для расчета количества выработанной энергии. Например, система солнечных батарей, производящая 1000 Вт в час, будет генерировать 1 кВтч энергии.

Это пример измерения выхода солнечного контроллера заряда, показывающего, сколько энергии он произвел в кВтч

Киловатт по сравнению с киловатт-часом: в чем разница?

Так в чем реальная разница между киловаттами и киловатт-часами? Ответ сводится к мгновенной мощности по сравнению с энергией, используемой с течением времени. Киловатт — это всего лишь название для 1000 ватт. Эти 1000 ватт могут быть израсходованы сразу или в течение четырех часов. На самом деле мы этого не знаем, потому что все, что мы из этого узнаем, — это количество энергии, а не время.

Киловатт-часы сообщают нам количество киловатт и , сколько времени требуется для их потребления. Возвращаясь к нашему примеру с микроволновой печью и лампочкой, обе будут потреблять один киловатт, но сколько времени потребуется для каждой из них? Это то, что говорят нам киловатт-часы: фактический поток энергии в полезном выражении.

В описательных терминах мы называем ватты или киловатты «мощностью», а кВтч «энергией».

Почему электричество измеряется в киловатт-часах?

На самом деле измеряется не только в киловатт-часах, но и в любой производной от ватта. Это могут быть ватт-часы (Втч) или даже мегаватт-часы (МВтч).

Электричество измеряется в кВтч просто потому, что его так легко преобразовать во все спектры использования электроэнергии. Вы можете использовать ватт-часы, если вам нужно измерить энергию в небольшом масштабе, или вы можете использовать мегаватты (один киловатт x 1000) часов, если вы рассчитываете большое количество энергии.

Кроме того, большая электрическая сеть использует это измерение для расчета количества энергии, потребляемой каждым домохозяйством, таким образом, потребление электроэнергии измеряется таким образом для всего, от ваших приборов до вашего счета за электроэнергию. Почему? Потому что это просто лучший способ стандартизировать количество энергии, которое мы все используем.

Как рассчитать киловатт-час?

Как упоминалось ранее, один киловатт, потребляемый в течение часа, равен одному кВтч. Следовательно, вы использовали бы один кВтч, если бы вы оставляли однокиловаттное устройство включенным в течение одного часа. Если бы вы продолжали работать в течение двух часов, вы использовали бы два кВтч и так далее и тому подобное. Вам нужно знать ватты и время, чтобы выяснить кВтч.

Вот несколько примеров.

1000Вт x 1ч = 1кВтч

1Вт x 1000ч = 1кВтч

1Вт x 1ч = 1Втч или так как 1кВтч = 1/1000кВтч 0,001кВтч

20Вт x 3ч = 60Втч/1000кВтч = 0,06кВтч

400Вт x 24ч = 9600Втч/1000кВтч = 9,6кВтч .

Киловатт-час и ампер-час: в чем разница?

Помните уравнение для определения ватт? Вольты х ампер = ватты.

В этом случае вольты подобны давлению воды, протекающей по трубе, а амперы означают объем. Затем это определяет поток (т. Е. Ватт). И как мы определяем поток энергии во времени? Вы догадались: киловатт-часы.

Но без вольт у вас есть только амперы. Таким образом, ампер-час — это всего лишь ток заряда в течение часа. Нам нужны вольты для измерения энергии, поэтому ампер-часы являются мерой заряда и обычно зарезервированы для измерения размера батареи.

→ Все еще запутались? Не волнуйтесь . Мы разбили его в этой статье: Как рассчитать и сравнить ватт-часы с ампер-часами

Знайте свое потребление энергии

Измерение электроэнергии жизненно важно, когда речь идет об обеспечении правильной работы наших приборов. Вот где киловатт-часы пригодятся. Это удобный способ определить, сколько энергии мы потребляем с течением времени, и мы используем их в самых разных обстоятельствах.

В конце концов, каждый из наших приборов потребляет при работе определенное количество киловатт. Без этого измерения мы бы не знали, сколько энергии нам нужно для работы этой электроники. При планировании автономной солнечной или резервной энергосистемы необходимо знать, сколько энергии вы используете, чтобы правильно подобрать аккумуляторную батарею и компоненты системы.

У вас есть вопросы о киловатт-часах или электричестве в целом? Оставьте их в комментариях ниже!

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь. Наш отдел продаж и обслуживания клиентов из Рено, штат Невада, готов ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!

Кроме того, присоединяйтесь к нам на Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут обеспечить ваш образ жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться там.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Подпишитесь сейчас на новости и обновления на ваш почтовый ящик.

Поделись

Измерение энергии | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Печать

Единицы измерения

Как измеряется энергия? Он измеряется в различных единицах в различных отраслях или странах во многом так же, как стоимость товаров выражается в долларах США, иенах в Японии и фунтах стерлингов в Великобритании.

В таблице ниже указаны различные единицы измерения энергии. Многие из них также имеют некоторый исторический контекст. Наши ранние исследования энергии включали нагревание предметов, поэтому мы называем единицы в зависимости от того, насколько сложно было нагреть предметы. Имеет смысл, верно? Теперь мы передаем электрическую энергию для работы многих устройств, поэтому теперь мы используем устройства, которые «лучше» фиксируют этот процесс.

Различные единицы измерения энергии

Блок	Определение	Используется в	Эквивалент
Британская термальная единица БТЕ	Единица энергии, равная количеству энергии, необходимой для повышения температуры одного фунта воды на один градус по Фаренгейту. Эквивалентна энергии кончика спички.	Отопление и охлаждение	1 БТЕ = 1055 Дж (Дж)
калория или малая калория (кал)	Количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на один градус Цельсия.	Наука и техника	1 калория = 0,003969 БТЕ
Пищевая калория, килокалория или большая калория (Кал, ккал, калория)	Количество энергии, необходимое для повышения температуры одного килограмма воды на один градус Цельсия. Пищевая калория часто используется при измерении энергетической ценности пищи.	Питание	1 кал = 1000 кал, 4187 Дж или 3,969 БТЕ
Джоуль (Дж)	Это меньшее количество энергии, чем калория, и намного меньше, чем БТЕ.	Наука и техника	1 Джоуль = 0,2388 калорий и 0,0009481 БТЕ
Киловатт-час (кВтч)	Количество энергии от постоянного производства или потребления одного киловатта мощности в течение одного часа.	Электрические поля	1 кВтч = 3 413 БТЕ или 3 600 000 Дж
Терм	Единица, описывающая энергию, содержащуюся в природном газе.	Бытовые отопительные приборы	1 терм = 100 000 БТЕ

Знаете ли вы?

При записи БТЕ используется основание «10», возведенное в определенную степень.

Например:

• 10 000 БТЕ = 104 БТЕ
• 100 000 БТЕ = 105 БТЕ
• 1 000 000 БТЕ = 106 БТЕ

Более конкретные обозначения включают следующее:

• 10 000 БТЕ = 1 x 104 БТЕ
• 100 000 БТЕ = 1 x 105 БТЕ 90 010
• 1 000 000 БТЕ = 1 x 106 БТЕ

Чтобы выразить измерения, большие, чем те, которые основаны на 10, вы должны сделать следующее:

• 50 000 БТЕ = 5 x 104 БТЕ
• 700 000 БТЕ = 7 x 105 БТЕ
• 9 000 000 БТЕ = 9 x 106 БТЕ

Профессор Брюс Логан из штата Пенсильвания опубликовал увлекательный способ просмотра вашей энергии и воздействия на климат. Используя то, что вы узнали в этом разделе, вы можете начать собирать воедино то, сколько энергии каждый из нас использует для поддержания насыщенного образа жизни.

Предпосылкой этого подхода является определение (еще одной!) единицы энергии, но с немного большим значением. Дневная энергетическая единица, D. Мы все должны съедать около 2000 пищевых калорий в день, чтобы выжить. Итак, давайте установим это количество энергии равным 1 D. Теперь, сколько D потребляет типичный американец дома каждый день (обычно в кВтч) или управляет автомобилем (обычно в джоулях или БТЕ)? Этот метод сравнения энергопотребления позволяет нам лучше понять масштабы наших энергетических привычек (что может быть шокирующим!) и сказать вам, сколько людей с биг-маками потребуется, чтобы делать то, что делает ваша машина…

Вот несколько примеров, которые он показывает, чтобы дать вам представление.

• Еда на 1 день = 1 D
• Работа одной лампочки мощностью 100 Вт в течение всего дня = 1,03 D
• Среднесуточное потребление электроэнергии домом в США = 13 D
• 1 галлон бензина, использованный в среднем автомобиле (проезжает 18 миль) = 15,2 D
• Природный газ для ежедневного отопления дома в США = 31 D

Когда мы подсчитываем всю энергию, необходимую для поддержания нашего образа жизни (профессиональное + личное использование), каждый человек потребляет около 101 D энергии! (помните, что это ежедневно) Для сравнения, гражданин Швейцарии потребляет около 54 D. Проверьте его веб-сайт для большего количества сравнений.

‹ Деятельность: повседневные преобразователи вверх Источники энергии ›

Измерение энергии — Eniscuola

Источники энергии

Измерение энергии

Единицы измерения, используемые людьми для выражения количества источников энергии, многочисленны. Существуют меры физических величин и меры содержания энергии или теплоты.
Среди наиболее известных единиц измерения физических величин мы находим тонн используется для сырой нефти и угля; баррелей использовано для сырой нефти; кубических метров использовано для газа, и литров использовано для бензина и дизельного топлива. Сравнение источников энергии с разными единицами измерения физических величин — задача чрезвычайно сложная, если не невозможная. На самом деле, из килограмма нефти мы не получаем столько же энергии, сколько из килограмма угля или кубометра газа. Официальной единицей измерения энергии является 9.0087 Дж (Дж). Среди наиболее распространенных единиц измерения энергии следует упомянуть киловатт/час (кВтч), используемый специально для электрической энергии (фактически он используется для расчета счетов за электроэнергию). Для измерения производства крупных электростанций или национального потребления используется тераватт-час (ТВтч), что соответствует миллиарду кВт/ч.
Наиболее распространенные единицы измерения тепла включают BTU (британская тепловая единица) и килограмм калорий (кг-кал) и особенно тонн нефтяного эквивалента .
Тонна нефтяного эквивалента является наиболее распространенной на международном уровне, поскольку она связана с одним из наиболее важных и широко используемых видов топлива: нефтью. Измеряя различные источники энергии в тоннах нефтяного эквивалента, становится возможным сравнение, и их можно агрегировать, что является жизненно важной операцией для расчета того, сколько энергии страна потребляет в год или сколько энергии все еще доступно под поверхностью (нефти). месторождения природного газа и угольные шахты).
Но что такое тонна нефтяного эквивалента? По сути, одна тонна нефтяного эквивалента представляет собой количество тепла, которое может быть получено из тонны нефти. На практике, если мы измеряем уголь в тоннах нефтяного эквивалента, это означает, что мы рассматриваем количество угля, способного производить столько же тепла, сколько тонна нефти.
(Вспомним, что: 1 Ккал = 4,186 Дж = 1,16 х 10 ^-3 кВтч = 1×10 ^-7 т.н.э.).
Как мы можем рассчитать физические величины, соответствующие одной тонне нефтяного эквивалента угля или природного газа? Другими словами, сколько килограммов угля необходимо для получения одной тонны нефтяного эквивалента угля и сколько кубических метров природного газа для производства одной тонны нефтяного эквивалента газа?
Чтобы вычислить эту эквивалентность и использовать единицы измерения физических величин (килограммы, литры, кубические метры) различных источников энергии, мы прибегаем к калориям.
Мы знаем, что одна тонна нефти содержит 10 миллионов килограммов калорий (кг-кал), тогда как одна тонна каменного угля содержит 7 миллионов килограммов калорий. Следовательно, одна тонна нефтяного эквивалента угля, поскольку она измеряет количество угля, содержащего столько же калорий в килограммах, сколько одна тонна нефти, равна примерно 1,43 тонны (мера физического количества) угля. Расчеты облегчаются, если взять, например, растительное топливо, содержащее 2,5 миллиона килограмм калорий на тонну материала. В этом случае для получения 10 млн кгкал (калорийность тонны бензина) необходимо 4 тонны растительного топлива; поэтому одна тонна нефтяного эквивалента растительного топлива соответствует 4 тоннам растительного топлива.
Если мы знаем содержание в калориях физических единиц измерения различных источников энергии, мы можем рассчитать все эквиваленты тонны нефтяного эквивалента. В следующей таблице приводится «Чистая теплотворная способность», т. е. оценки, основанные на международных средних значениях, приводящих к преобразованию содержания калорий в различные единицы измерения физических величин некоторых из наиболее распространенных ископаемых источников энергии.

Специальные отчеты

• 23 октября 2017 г.

  Особый след…

  13 мая 2018 г.

  Задумывались ли вы, сколько места занимает яблоко или стейк?…

  30 апреля 2022

  Солнце — главный источник энергии на нашей планете, из которого мы получаем почти все формы…

• 5 сентября 2021

  «Важно уметь относиться ко всему спокойно». Майкл Фарадей…

  14 июля 2021 г.

  Возобновляемые источники энергии в Италии Оператор энергетических услуг (GSE) периодически публикует данные и статистику по возобновляемым источникам энергии…

  18 февраля 2021

  Сегодня нефть борется за звание «современного золота» с несколькими конкурентами, одним из которых, безусловно, является литий. ..

• 6 июня 2020 г.

  Небольшое вводное руководство для начинающих компостеров

  17 марта 2020 г.

  Неудержимый рост возобновляемых источников энергии продолжается…

  9 марта 2020 г.

  В начальной школе мы узнаем, что ничто не создается и ничего не разрушается. Мы столько раз слышали эту фразу…

• 23 октября 2017 г.

  Особый след…

  13 мая 2018 г.

  Задумывались ли вы, сколько места занимает яблоко или стейк?…

• 30 апреля 2022

  Солнце является основным источником энергии на нашей планете, из которого мы получаем почти все формы…

  5 сентября 2021

  «Важно уметь относиться ко всему спокойно». Майкл Фарадей…

• 14 июля 2021 г.

  Возобновляемые источники энергии в Италии Оператор энергетических услуг (GSE) периодически публикует данные и статистику по возобновляемым источникам энергии…

  18 февраля 2021

  Сегодня нефть борется за звание «современного золота» с несколькими конкурентами, одним из которых, безусловно, является литий…

• 23 октября 2017 г.

  Особый след…

• 13 мая 2018 г.

  Задумывались ли вы, сколько места занимает яблоко или стейк?…

• 30 апреля 2022

  Солнце — главный источник энергии на нашей планете, из которого мы получаем почти все формы…

Из раздела Мультимедиа

• энергия

  Прирост населения мира

  Смотреть

  энергия

  Энергия и движение

  Смотреть

• энергия

  Источники энергии

  Смотреть

  энергия

  Лимиты ресурсов

  Смотреть

• энергия

  Пределы роста

  Смотреть

  энергия

  Рабство

  Смотреть

• энергия

  Прирост населения мира

  Смотреть

• энергия

  Энергия и движение

  Смотреть

• энергия

  Источники энергии

  Смотреть

Факты

• Каждый день Земля получает достаточно солнечной энергии, чтобы удовлетворить глобальную потребность в энергии. ..

  Во всех электроустановках, за исключением фотогальванических солнечных электростанций, механическая энергия преобразуется в электрическую с помощью одной и той же базовой процедуры…

  Эпоха угля начинается в середине 1600-х годов, вызванная необходимостью найти альтернативный источник энергии для…

• Каждый день Земля получает достаточно солнечной энергии, чтобы удовлетворить глобальные потребности в энергии. К сожалению, мы не можем использовать все это…

  В целях повышения надежности снабжения и, следовательно, диверсификации источников производства электроэнергии…

  В конце фракционной перегонки длинные молекулы углеводородов могут быть преобразованы в более легкие молекулы с помощью более…

• Водород – энергоноситель, позволяющий производить энергию экологически устойчивым способом. ..

  Реактор, который сможет производить электроядерную энергию без риска взрыва или радиоактивных отходов…

  Очень интересный проект был реализован регионом Ломбардия…

• 2 марта 2011 г.

  Каждый день Земля получает достаточно солнечной энергии, чтобы удовлетворить глобальную потребность в энергии…

  Во всех электроустановках, за исключением фотогальванических солнечных электростанций, механическая энергия преобразуется в электрическую с помощью одной и той же базовой процедуры…

• Эпоха угля начинается в середине 1600-х годов, вызванная необходимостью найти альтернативный источник энергии для…

  Каждый день Земля получает достаточно солнечной энергии, чтобы удовлетворить глобальные потребности в энергии. К сожалению, мы не можем использовать все это…

• В целях повышения надежности снабжения и, следовательно, диверсификации источников производства электроэнергии…

  В конце фракционной перегонки длинные молекулы углеводородов могут быть преобразованы в более легкие молекулы с помощью более…

• Каждый день Земля получает достаточно солнечной энергии, чтобы удовлетворить глобальные потребности в энергии…

• Во всех электроустановках, за исключением фотогальванических солнечных электростанций, механическая энергия преобразуется в электрическую с помощью одной и той же базовой процедуры. ..

• Эпоха угля начинается в середине 1600-х годов, вызванная необходимостью найти альтернативный источник энергии для…

 

Эни С.п.А. — P.IVA 001006

21.1 Что такое электроэнергия? | Стоимость электроэнергии

Обзор главы

2 недели

В этой главе рассматриваются расходы, связанные с использованием электроэнергии. Некоторые учащиеся будут иметь предоплаченные счетчики электроэнергии в своих домах, в то время как другим будет выставляться счет ежемесячно в соответствии с их использованием. Каким бы способом они ни выставлялись счета, они должны иметь представление о том, как рассчитываются расходы. Для упрощения расчетов нам необходимо назначить тариф. Eskom использует скользящую тарифную сетку, поэтому иногда бывает сложно рассчитать точные затраты.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ:

Эта глава скорее называлась « Стоимость электроэнергии », а не «Стоимость электроэнергии», как в CAPS. Мы не платим за мощность, мы платим за электроэнергию.

Следующие утверждения в CAPS неверны :

Пункты следует читать:

Киловатт-час не является мерой мощности (которая измеряется в ваттах). 1 кВтч равен 3,6 миллиона джоулей. Джоули — это единица измерения энергии в СИ, но это небольшая единица, и поэтому она не подходит для использования в счетах за электроэнергию. Поэтому мы используем киловатт-час для измерения потребляемой энергии.

7.1 Что такое электроэнергия? (1 час)

Задачи	Навыки	Рекомендация
Деятельность: Номинальная мощность различных электроприборов	Наблюдение, исследование, сравнение, перечисление, вычисление	CAPS рекомендуется

7. 2 Стоимость энергопотребления (5 часов)

Задачи	Навыки	Рекомендация
Деятельность: Расчет энергопотребления	Сравнение, вычисление	CAPS рекомендуется
Деятельность: Расчет стоимости электроэнергии	Сравнение, расчет, анализ, обоснование, объяснение	CAPS рекомендуется
Деятельность: Обследование дома	Исследования, сбор данных, расчеты, анализ	Рекомендовано
Упражнение: Сравнение энергоэффективности различных лампочек	Сравнение, описание, вычисление, объяснение	Рекомендовано
Деятельность: Исследование карьеры	Исследование, работа в группах, письмо, презентация	CAPS рекомендуется

Что такое электроэнергия?

• электроэнергия
• Вт
• ставка

Электрическая мощность – это норма подачи электроэнергии. Это количество энергии, отдаваемой в единицу времени. Проще говоря, это скорость подачи электроэнергии.

Мощность измеряется в Вт (Вт) .

Скорость – это отношение, в котором одна величина сравнивается со временем, например, км/ч, которое сравнивает расстояние (в километрах) со временем (в часах)

Мы можем рассчитать мощность, используя формулу:

Мощность = энергия/ time

Энергия измеряется в джоулях, поэтому это означает, что мощность – это количество джоулей, переданное за определенный период времени. При расчетах мощности вам необходимо измерять энергию в джоулях и время в секундах.

1 ватт равен 1 джоулю энергии, передаваемой за секунду. (1 ватт = 1 джоуль в секунду)

В 1 киловатте (кВт) 1000 ватт.

Различные электроприборы потребляют разное количество энергии в зависимости от их функции. Все электроприборы имеют клеймо или наклейку с указанием номинальной мощности. Если вы посмотрите на свой фен или чайник, вы легко найдете его.

В этом видео есть несколько отличных советов о том, как сэкономить электроэнергию, деньги и планету!

Наклейка на электросковороде с указанием номинальной мощности 1400 Вт. Наклейка на вентиляторе с указанием номинальной мощности 120 Вт.

Какой из двух приведенных выше приборов потребляет больше энергии для работы?

---

Электросковорода потребляет гораздо больше энергии, чем вентилятор.

Если возможно, принесите в класс несколько различных бытовых приборов, таких как чайник, тостер или утюг, чтобы показать учащимся этикетки с указанием их номинальной мощности. Вы также можете пройтись по школе и определить различные номинальные мощности электроприборов в школе. Принесите газеты в школу, чтобы использовать раздел рекламы, чтобы учащиеся могли также изучить приборы и определить номинальные мощности. Принесите разные лампочки с разной мощностью, чтобы показать их учащимся.

ИНСТРУКЦИИ:

1. В зависимости от вашего класса и учителя вы можете пройтись по школе или классу и посмотреть на различные приборы.
2. У вас также могут быть объявления из газет или журналов для изучения.
3. Запишите номинальную мощность каждого найденного электроприбора. Заполните таблицу, чтобы записать свои выводы.
4. Ниже приведены некоторые фотографии этикеток на различных приборах. Включите эти номинальные мощности в свою таблицу.
5. Ответьте на следующие вопросы.

Этикетка на нижней стороне тостера.Коробка для электрической взбивалки.Наклейка на задней панели телевизора.Наклейка на урне для нагрева воды.

Внесите номинальную мощность различных приборов в следующую таблицу.

Прибор	Мощность (Вт)
Тостер
Электрический венчик
Телевидение
Урна

Ниже приведена номинальная мощность приведенных здесь приборов. Учащиеся также должны идентифицировать других.

Прибор	Мощность (Вт)
Тостер	700
Электрический венчик	175
Телевидение	54
Урна	1500

ВОПРОСЫ:

Заполните следующую таблицу для перевода джоулей в килоджоули:

Если вам дано количество переданной энергии в килоджоулях, вам необходимо перевести его в джоули для расчета мощности в ваттах.

джоулей (Дж)	килоджоулей (кДж)
120
	34
1 230
	24,6

джоулей (Дж)	килоджоулей (кДж)
120	0,12
34 000	34
1 230	1,23
24 600	24,6

Заполните следующую таблицу для перевода ватт в киловатты:

Вт (Вт)	киловатт (кВт)
1 760
	4,56
25
	0,56

Вт (Вт)	киловатт (кВт)
1 760	1,76
4 560	4,56
25	0,025
560	0,56

Расположите приборы, перечисленные в таблице выше, от тех, которые потребляют наибольшую мощность, до тех, которые потребляют наименьшую мощность.

---

---

Ответ зависит от учащегося, в зависимости от перечисленных устройств. Учащиеся обнаружат, что устройства, обеспечивающие тепло, потребляют гораздо больше энергии, чем устройства, такие как вентилятор или радио, которые обеспечивают движение и звук соответственно.

Записали ли вы номинальную мощность каких-либо других приборов, использующих нагрев? Что вы заметили в мощности этих приборов?

---

---

Приборы, связанные с обогревом, такие как чайники, тостеры, утюги, обогреватели, потребляют много энергии.

Следующие вопросы включают расчеты на основе уравнения:

мощность = энергия/время

1. Если за полчаса к вашей лампе в спальне передается 180 кДж энергии, какова номинальная мощность вашей лампы? Покажите свои расчеты.

2. Каждую минуту через электростанцию ​​проходит 100 000 кДж энергии. Какова мощность электростанции? Покажите свои расчеты.

1. мощность = энергия/время = 180 000 / 1 800 = 100 Вт

2. мощность = энергия/время = 100 000 000 / 60 = 1 666 666,67 Вт

Мы платим за электричество, которое используем в наших домах. Как мы рассчитываем, сколько мы платим на основе нашего потребления энергии?

Стоимость энергопотребления

• Эском
• потребляемая мощность
• тариф
• многоуровневый тариф
• электроприбор
• опрос
• оценка
• НДС
• люмен
• киловатт-час

Eskom взимает с нас плату за электроэнергию, которую мы используем в наших домах. Eskom взимает плату в зависимости от нашего потребления энергии. Чем больше электроэнергии мы используем для ведения домашнего хозяйства электроприборов , тем больше Eskom взимает с нас плату.

Как узнать, сколько энергии мы используем? Подумайте, например, об использовании микроволновой печи мощностью 1000 Вт для разогрева пищи в течение 1 минуты. Сколько энергии передается? Мы можем изменить следующее уравнение:

мощность = энергия/время

Таким образом, мы имеем:

энергия = мощность × время

В этой формуле энергия измеряется в джоулях, время измеряется в секундах, а мощность в ваттах.

Следовательно, чтобы рассчитать энергопотребление при использовании микроволновой печи мощностью 1000 Вт, мы можем рассчитать его следующим образом:

энергия = мощность × время

= 1000 Вт × 60 с

= 60 000 Дж

Теперь Eskom хочет рассчитать потребление энергии за весь месяц для всех приборов в вашем доме. Если бы для разогрева пищи в течение 1 минуты было использовано 60 000 Дж энергии, то можно увидеть, что мы бы рассчитали чрезвычайно большое число для нашего расхода энергии за весь месяц в джоулях. Это не практично для счетов за электроэнергию. Таким образом, у нас есть альтернативная единица измерения потребления энергии.

Количество, используемое для потребления энергии, составляет киловатт-час (кВтч). 1 кВтч — это энергия, потребляемая при использовании прибора мощностью 1000 Вт в течение 1 часа.

1 кВтч равен 3 600 000 джоулей.

Киловатт-час является мерой потребления энергии, так как рассчитывается путем умножения мощности в киловаттах на время в часах.

Мы можем рассчитать потребление энергии различными приборами, умножив номинальную мощность на количество часов, в течение которых они использовались.

ИНСТРУКЦИИ:

1. Заполните следующую таблицу для перевода секунд, минут и часов.
2. Ответьте на вопросы о энергопотреблении, показав свои расчеты.

Для киловатт-часа требуется, чтобы единицей измерения времени были часы. Поэтому вы должны конвертировать любое время, которое вам дано, в часы для ваших расчетов.

Секунды (с)	Минуты (мин)	Часы (ч)
620
120
	127
	940
		4,5
		12,25

Секунды (с)	Минуты (мин)	Часы (ч)
620	10,33	0,172
120	2	0,033
7 620	127	2,12
56 400	940	15,67
16 200	270	4,5
44 100	735	12,25

ВОПРОСЫ:

В духовке мощностью 3600 Вт выпекается пирог в течение 1 часа. Каково потребление энергии?

3600 Вт = 3,6 кВт

потребление энергии = мощность x время = 3,6 x 1 = 3,6 кВтч

Чайник мощностью 2200 Вт используется для кипячения воды в течение 6 минут. Каково потребление энергии?

2200 Вт = 2,2 кВт

6 минут = 0,1 часа

потребление энергии = 2,2 x 0,1 = 0,22 кВтч

Вы используете духовку мощностью 3600 Вт, чтобы испечь пирог за 1,5 часа. Каково потребление энергии?

3600 Вт = 3,6 кВт

потребление энергии = 3,6 X 1,5 = 5,4 кВтч

Лампа мощностью 120 Вт остается включенной на 2 часа. Лампочка мощностью 60 Вт остается включенной на 3,5 часа. Какая лампочка потребляет больше энергии? Покажите свои расчеты.

Лампа накаливания 120 Вт:

120 Вт = 0,12 кВт

потребление энергии = 0,12 x 2 = 0,24 кВтч.

Лампа на 60 Вт:

60 Вт = 0,06 кВт

потребление энергии = 0,06 x 3,5 = 0,21 кВтч

Следовательно, лампочка на 120 Вт потребляет больше энергии.

Плата взимается за количество киловатт-часов, которое мы используем. Стоимость потребления энергии взимается в центах за киловатт-час (c/kWh). В следующей таблице приведены ставки, по которым домовладельцы взимают плату за покупку электроэнергии непосредственно у Eskom. Как видите, есть разные «блоки». Чем больше энергии вы используете в месяц, тем больше вы платите за киловатт-час. это называется многоуровневый тариф системы.

Тарифы Eskom Homepower 2013

Различное потребление энергии в месяц	Плата за энергию (ц/кВтч)	Экологический сбор (ц/кВтч) л	Итого (ц/кВтч)
Блок 1 [≤ 50 кВтч]	67,07	2,28	69,35
Блок 2 [51 — 350 кВтч]	83,32	2,28	85,60
Блок 3 [351 — 600 кВтч]	124,74	2,28	127,02
Блок 4 [> 600 кВтч]	137,03	2,28	139,31

Эта таблица адаптирована с http://www. eskom.co.za/c/article/145/tariffs/

Система многоуровневых тарифов используется для поощрения людей экономить электроэнергию и использовать ее с умом, поскольку чем меньше вы использования, тем меньше вы платите за единицу электроэнергии.

Чтобы рассчитать расходы на электроэнергию, выберите блок, относящийся к вашему дому. Например, если ваш дом потребляет 252 кВтч электроэнергии в месяц, вы попадаете в блок 2.

Рассчитаем стоимость, если в апреле 2013 года ваш дом использовал 252 кВтч. Первые 50 кВтч тарифицируются по более низкому тарифу: 50 × 69,35 = 3 467,5 цента Остальные блоки тарифицируются по тарифу блока 2: (252 — 50) = 202 Следовательно, 202 × 85,60 = 17 291,2 цента Таким образом, всего вам придется заплатить 3 467,5 + 17 291,2 = 20 758,7 центов Помните, что тарифы указаны в центах, а не в рандах, поэтому вам необходимо выполнить конвертацию. 20 758,7/100 = 207,59 руб. Это означает, что ваш общий счет составит 207,59 рандов за апрель 2013 г.

Что делать, если вы не хотите рассчитывать весь счет, а только то, во сколько вам обходится одно конкретное устройство? Средняя цена за единицу электроэнергии в 2013 году составляет 71,65 центов/кВтч. Это цена за единицу, которую мы будем использовать для наших расчетов.

Цена за единицу электроэнергии зависит от потребления. Цена, указанная здесь, была такой же, как и в 2013 году для конкретного использования. Вы также можете использовать другие ставки в своих расчетах с вашим классом и указать их заранее.

Фактическая стоимость за единицу зависит от того, покупаете ли вы электроэнергию непосредственно у Eskom или у местного муниципалитета. На самом деле, тариф также отличается от муниципалитета к муниципалитету.

Если мы хотим узнать, сколько мы будем платить за использование определенного электроприбора, мы будем использовать следующий расчет:

стоимость = номинальная мощность электроприбора × количество часов, в течение которых он использовался × цена за единицу электроэнергии

Помните, что мы Вы можете найти номинальную мощность прибора на этикетках. Вы заметили, что обе этикетки указывают мощность в ваттах (Вт), а не в киловаттах (кВт)? Это означает, что если вы используете их для расчета стоимости электроэнергии, вы должны сначала преобразовать их в киловатты.

Давайте попробуем рассчитать пример для микроволновки.

Мы хотим рассчитать стоимость использования небольшой духовки (1500 Вт) в течение 1 часа в день. Следующие шаги описывают, что вы должны делать. Шаг 1: Запишите формулу стоимость = номинальная мощность × время × цена Шаг 2: Список всех заданных значений в задаче номинальная мощность = 1500 Вт = 1,5 кВт время = 1 час цена = 71,65 центов/кВтч Шаг 3: Подставьте указанные значения в формулу, чтобы найти неизвестное стоимость = 1,5 кВт × 1 час × 71,65 ц/кВтч = 107 475 центов = 1,07 руб. Шаг 4: Запишите решение в отдельной строке с единицами измерения. Стоимость работы небольшой печи в течение 1 часа составляет 1,07 ранда.

Давайте попробуем другой пример.

Вы когда-нибудь замечали, что ваш холодильник начинает гудеть после некоторого периода тишины? Холодильники являются чрезвычайно энергоемкими электроприборами. Чтобы поддерживать постоянную прохладную температуру, в холодильниках есть термостат, который измеряет, насколько прохладен воздух внутри вашего холодильника. Когда температура внутри холодильника превышает определенный предел, термостат включает энергоемкий компрессор и конденсатор. Холодильники имеют специальную изоляцию, поэтому старайтесь сохранять прохладный воздух внутри, а энергопотребление холодильника сильно различается в зависимости от того, как часто открываются дверцы и что хранится внутри.

А теперь представьте, что вы случайно оставили дверцу холодильника открытой, когда спешили в школу, и не заметили этого до следующего дня! Теперь мы хотим выяснить, сколько стоит эксплуатация холодильника с номинальной мощностью 2200 Вт в течение дня.

стоимость = номинальная мощность × время × цена номинальная мощность = 2200 Вт = 2,2 кВт время = 24 часа цена = 71,65 центов/кВтч стоимость = 2,2 кВт × 24 часа × 71,65 ц/кВтч = 3 783,12 цента = 37,83 р./день Стоимость работы холодильника на 1 день составляет 37,83 руб.

ИНСТРУКЦИИ:

1. Используйте информацию в следующей таблице, чтобы ответить на следующие вопросы.
2. Во всех расчетах используйте стоимость единицы электроэнергии 71,65 центов/кВтч.

Прибор	Номинальная мощность
Микроволновая печь	1 360 Вт
Обычная печь	6 000 Вт
Телевидение	105 Вт
Гейзер	4 800 Вт
Лампа накаливания	100 Вт
Люминесцентная лампа	40 Вт
Пылесос	1600 Вт
Стиральная машина	2200 Вт

ВОПРОСЫ:

Представьте, что в этом месяце ваша семья израсходовала 320 кВтч электроэнергии. Рассчитайте стоимость 320 кВтч.

стоимость = 320 кВтч x 71,65

= 22928 центов

= 229,28 рэндов

Приготовление картофеля в обычной духовке занимает около 1 часа. В микроволновке это занимает примерно 12 минут. Подсчитайте стоимость приготовления картофеля в каждом приборе и запишите, какой из них дешевле.

12 минут = 0,2 часа

1 360 Вт = 1,36 кВт

6 000 Вт = 6 кВт

Микроволновая печь: стоимость = 1,36 x 0,2 x 71,65 = 19,49 центов = R0,19

обычная печь: стоимость = 6 х 1 х 71,65 = 429,9 цента = R4,30

Микроволновая печь обходится дешевле, чем обычная духовка.

Какая лампочка дешевле в течение часа, лампа накаливания или люминесцентная? Обоснуйте свой ответ расчетом.

100 Вт = 0,1 кВт

40 Вт = 0,04 кВт

Лампа накаливания = 0,1 x 1 x 71,65 = 7,165 центов = R0,07

Люминесцентная лампа = 0,04 x 1 x 71,65 = 2,866 цента = R0,03

Люминесцентная лампа дешевле.

Если у вас есть ваучер на электричество на 15 рандов, как долго вы можете смотреть телевизор?

R15 = 1 500 центов

105 Вт = 0,105 кВт

Количество кВтч = 1500/71,65 = 20,94 кВтч пропылесосить вашу комнату, и это займет у вас 30 минут, чтобы сделать это. Сколько это стоит?

1600 Вт = 1,6 кВт

30 минут = 0,5 часа

стоимость = 1,6 x 0,5 x 71,65

= 57,32 цента

= R0,57

Гейзеру требуется два с половиной часа, чтобы нагреть воду с 20 °С до 65 °С. Сколько стоит нагреть воду?

4800 Вт = 4,8 кВт

стоимость = 4,8 x 2,5 x 71,65

= 537 375 центов

= 5,37 руб. требуют такого высокого использования электроэнергии?

---

---

Семья может установить солнечный водонагреватель для нагрева воды вместо газовой колонки. Это использует солнечную энергию и, следовательно, снижает потребление энергии семьей, экономя электроэнергию и деньги.

Мы видим, что разные электроприборы имеют разную мощность, поэтому для их работы требуется больше электроэнергии. Это означает, что одни устройства обходятся дороже, чем другие. Лампа накаливания, например, дороже в использовании, чем люминесцентная. Если вы помните, лампа накаливания теряет большую часть своей энергии в виде тепла, а не света.

Знаете ли вы, сколько электроэнергии потребляет ваша семья? Давай выясним.

ИНСТРУКЦИИ:

1. Перечислите в таблице, аналогичной приведенной выше, все электроприборы в вашем доме. Заголовки 4 столбцов должны быть такими: Устройство, номинальная мощность, количество часов и стоимость.
2. Оцените количество часов, в течение которых каждый прибор используется в обычный день.
3. Рассчитайте ежедневную стоимость каждого прибора, используя 71,65 центов/кВтч в качестве цены за единицу. Не забудьте подсчитать количество лампочек в доме и умножить их на стоимость одной лампочки.

Используйте следующее место для таблицы.

Длина таблицы зависит от количества бытовой техники в доме каждого учащегося. Ответы учащихся будут разными. Они должны выполнить отдельный расчет для каждого прибора в своем доме, а затем сложить суммы вместе, чтобы получить общую стоимость электроэнергии.

Вот пример того, как может выглядеть расчет для лампочки мощностью 120 Вт, которая работает 2 часа в день. Вы должны поощрять учащихся к выполнению следующих шагов:

Шаг 1: Запишите формулу

стоимость = номинальная мощность x время x цена

Шаг 2: перечислите все заданные значения в задаче

номинальная мощность = 120 Вт = 0,12 кВт

время = 2 часа

цена = 71,65 центов/кВтч

Шаг 3: подставьте указанные значения в формулу, чтобы найти неизвестное

стоимость = 0,12 x 2 x 71,65

= 17 196 центов

Шаг 4: Запишите решение в отдельной строке с единицами измерения.

Стоимость электроэнергии 17 центов (0,17 рупий)

ВОПРОСЫ:

Все эти ответы будут зависеть от электроприборов, используемых в доме учащегося. Важно убедиться, что они правильно используют формулу и конвертируют ватты в киловатты и центы в ранды.

Какова была ваша общая расчетная стоимость электроэнергии за один день?

---

Ответ зависит от учащегося.

Если в среднем в месяце 30 дней, каков будет ваш предполагаемый ежемесячный счет?

Ответ зависит от учащегося.

Можете ли вы придумать, как ваша семья могла бы сократить потребление электроэнергии?

---

---

---

Этот ответ зависит от учащегося. У некоторых учащихся может быть только несколько электроприборов, и они не смогут сократить их использование. Некоторые учащиеся могут указать, что они могли бы более эффективно использовать электричество. Они могли выключить ненужное освещение. Используйте одеяла и другие формы изоляции, а не электрические обогреватели зимой и т. д. Вы можете обнаружить, что некоторые учащиеся уже используют гейзерные одеяла и солнечные батареи. Эти учащиеся могут указать, что они уже делают все возможное для сокращения потребления электроэнергии.

Есть множество способов сэкономить электроэнергию, чтобы сэкономить деньги. Наш выбор лампочек может повлиять на наши счета за электроэнергию. Светодиодные лампочки являются наиболее энергоэффективными. Они имеют более низкую номинальную мощность, чем обычные лампочки, но большая часть их энергии передается в виде света и очень мало в виде тепла (в отличие от ламп накаливания). Свет, излучаемый лампой, измеряется в люменах.

Еще несколько советов по экономии электроэнергии http://www.eskom.co.za/AboutElectricity/ElectricityTips/Pages/Conserving_Electricity.aspx

Дополнительную информацию о сравнении этих трех типов светильников можно найти здесь: http://www.designrecycleinc.com/led%20comp%20chart.html

ИНСТРУКЦИИ:

Прочтите информацию в таблице и используйте ее для ответа вопросы.

	Светодиод	Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)	Лампы накаливания
Пример	http://www. flickr.com/photos/kalleboo/4057044421/	http://www.flickr.com/photos/vasenka/66358 /
Средний срок службы (в часах)	50 000	8 000	1 200
Вт	8	15	60
Люмен	800	800	800

Какая из трех лампочек прослужит дольше всего?

---

Какая из трех лампочек имеет наибольшую мощность?

---

лампа накаливания

Как можно сравнить три лампочки с точки зрения количества света, которое они могут дать?

---

---

Все эти три лампочки излучают одинаковое количество люменов, поэтому все они могут давать одинаковое количество света.

Подсчитайте, сколько будет стоить включение каждой лампочки в доме на 5 часов в день в течение всего года (365 дней). Используйте 71,65 центов/кВтч.

Светодиод: стоимость = 0,008 x 5 x 365 x 71,65 = 1046,09 цента = 10,46 ранда

Люминесцентный светильник: стоимость = 0,015 x 5 x 365 x 71,65 = 1962,42 цента = 19,61 ранда

Лампа накаливания: стоимость = 0,06 5 x 365 x 71,65 = 784,68 цента = 78,46 9 рэндов0003

Какую лампочку вы бы выбрали? Объяснить ваш выбор.

---

---

Ответ зависит от учащегося. Учащиеся должны понимать, что повседневная эксплуатация светодиодов обходится дешевле, хотя их первоначальная стоимость относительно высока.

Какая лампочка лучше всего подходит для окружающей среды? Объяснить ваш выбор.

---

---

---

Светодиодный светильник потребляет меньше электроэнергии при той же светоотдаче. Это означает, что потребляется меньше электроэнергии. Если бы все использовали светодиодные лампы, то общий спрос на электроэнергию был бы ниже, и поэтому, если бы производилось меньше электроэнергии, было бы меньше загрязнения.

Светодиоды и лампы накаливания также не содержат ядовитой ртути, в отличие от люминесцентных ламп.

Использование лампочек, потребляющих меньше электроэнергии, может иметь эффект домино. Если все будут потреблять меньше электроэнергии, то спрос на электроэнергию, производимую нашими угольными электростанциями в Южной Африке, будет меньше. Если будет производиться меньше электроэнергии, то будет сжигаться меньше ископаемого топлива, и это приведет к сокращению производства избыточных парниковых газов.

Узнайте больше об электромобиле Joule, произведенном в Южной Африке.

В секторе электроэнергетики есть много важных и полезных профессий. Давайте уделим немного времени изучению некоторых из них.

Это возможность для учащихся узнать о множестве различных карьерных путей, доступных в секторе электроэнергетики. Существует краткий список предлагаемых профессий для исследования, но попросите учащихся найти больше. Пусть учащиеся поработают в небольших группах, чтобы провести исследование, а затем должны сообщить о своих выводах классу.

ИНСТРУКЦИИ:

1. Разделите на группы по 3 человека.
2. Используйте библиотеку или Интернет для поиска карьеры из следующего списка:
   1. электрик
   2. инженер-электрик
   3. ИТ-специалист
3. Попытайтесь найти информацию о том, на что человек в этой профессии тратит свой день и какая квалификация необходима для выполнения этой работы.
4. Сообщите классу о своих выводах.

ВОПРОСЫ:

Запишите наиболее интересный для вас карьерный путь.

---

Ответ зависит от учащегося.

Что вам понравилось в этой карьере?

---

---

---

Ответ зависит от учащегося.

На веб-сайте Zooniverse представлен большой обзор различных гражданских научных проектов, в которых могут принять участие учащиеся. Существует огромное разнообразие проектов, от помощи в определении возможных планет вокруг звезд, анализа реальных данных о раке до изучения данных о тропических циклонах. или прослушивание криков китов или летучих мышей. А также есть много других. Гражданская наука — это научное исследование, которое полностью или частично проводится непрофессиональными учеными, в частности широкой общественностью. Поощрение учащихся к участию в некоторых из этих проектов откроет им глаза на открывающиеся возможности, а также добавит смысла и ценности тому, что они изучают в классе естественных наук. https://www.zooniverse.org/

«Гражданская наука» — это когда широкая общественность принимает участие и проводит научные исследования.

Хотите принять участие в реальных научных исследованиях? Ознакомьтесь с этими проектами гражданской науки, чтобы легко принять в них участие. https://www.zooniverse.org/

• Электрическая мощность — это скорость подачи энергии, измеряемая в ваттах (Вт).
• 1 ватт мощности равен 1 джоулю в секунду.
• Разные приборы потребляют разное количество энергии.
• Электрическая энергия продается в единицах, называемых киловатт-часами (кВтч), которые являются мерой потребления энергии.
• 1 кВтч — это энергия, потребляемая прибором мощностью 1000 Вт за 1 час.
• Eskom продает электроэнергию по многоуровневым тарифам, чтобы люди не потребляли слишком много электроэнергии.
• Мы можем рассчитать стоимость использования одного прибора, умножив номинальную мощность на количество часов и удельную стоимость электроэнергии.

Концептуальная карта

Используйте следующую страницу, чтобы создать собственную концептуальную карту, чтобы резюмировать эту главу о стоимости электроэнергии.

Версия для учителя

Какова номинальная мощность следующих двух приборов? [2 балла]

1. Сковорода.

   ---

2. Вентилятор.

   ---

1. 1400 Вт

2. 120 Вт

См. таблицу номинальных мощностей для обычных электроприборов. Перечислите приборы в порядке от тех, которые потребляют наименьшую мощность, к тем, которые потребляют больше всего. [2 балла]

Прибор	Номинальная мощность
Плита	3600 Вт
Микроволновая печь	1200 Вт
Стиральная машина	2200 Вт
Чайник	2200 Вт
Холодильник	230 Вт
Тостер	750 Вт
Глобус энергосбережения	40 Вт
Лампа накаливания	120 Вт
Пылесос	1600 Вт

---

---

Энергосберегающий шар, лампа накаливания, холодильник, тостер, микроволновая печь, пылесос, стиральная машина, чайник, плита.

Что такое электроэнергия? Объясните своими словами. [2 балла]

---

---

Учащиеся должны объяснить, что это количество электрической энергии, передаваемой в секунду.

Объясните, что подразумевается под 1 ваттом мощности. [2 балла]

---

1 ватт мощности равен 1 джоулю энергии, подаваемой за 1 секунду.

Что означает, что плита имеет номинальную мощность 3600 Вт, а микроволновая печь имеет номинальную мощность 1200 Вт? Сравните эти два прибора с точки зрения подводимой энергии. [3 балла]

---

---

Это означает, что плита потребляет больше энергии, чем микроволновая печь, поскольку плита потребляет 3600 Дж энергии в секунду, тогда как микроволновая печь потребляет 1200 Дж энергии в секунду.

Заполните следующую таблицу [8 баллов]

Джоули (Дж)	Килоджоули (кДж)
145
	134
1 650
	32,12
Вт (Вт)	Киловатты (кВт)
1 850
	3,79
32
	0,485

Джоули (Дж)	Килоджоули (кДж)
145	0,145
134 000	134
1 650	1,65
32 120	32,12
Вт (Вт)	Киловатты (кВт)
1 850	1,85
3 790	3,79
32	0,032
485	0,485

Электрический утюг имеет мощность 1500 Вт. Если утюг используется в течение 3 часов каждый день, найдите количество единиц электроэнергии, потребленных им в феврале месяце. [3 балла]

номинальная мощность = 1500 / 1000 = 1,5 кВт

время = 3 x 28 = 84 часа

потребление энергии = 1,5 x 84 = 126 кВтч

Электрический чайник имеет мощность 1000 Вт. Если он используется в течение 1 часа каждый день, найдите количество единиц электроэнергии, потребленных им в августе. [3 балла]

номинальная мощность = 1000/1000 = 1 кВт

время = 1 x 31 = 31 час

потребление энергии = 1 x 31 = 31 кВтч было 4566.

1. Сколько электроэнергии использовалось вашим домохозяйством за этот месячный период? [2 балла]

2. Если плата за электроэнергию взимается по цене 71,65 центов/кВтч, каков будет ваш счет за этот месячный период? [3 балла]

1. Потребляемая энергия = 4566 — 3456 = 1110 кВтч

2. энергия = 1110 кВтч

   цена = 71,65 центов/кВтч

   Стоимость = 1110 х 71,65 = 79531,5 центов = 795,32 руб.

Электроодеяло мощностью 120 Вт остается включенным на 8 часов

1. Сколько киловатт-часов электроэнергии потребляет одеяло? [3 балла]

2. Если удельная стоимость электроэнергии составляет 71,65 цента, какова стоимость в рандах использования электрического одеяла в течение 8 часов? [3 балла]

1. номинальная мощность = 120 Вт = 0,12 кВт

   время = 8 часов

   энергия = мощность x время = 0,12 x 8 = 0,96 кВтч

2. Стоимость = 0,96 х 71,65 = 68 784 цента = 0,69 рэнд

Чайник мощностью 2600 Вт в учительской школы используется 8 раз в день по пять минут каждый раз.

1. Каково общее время включения чайника в течение каждой 5-дневной учебной недели? [2 балла]

2. Сколько энергии потребляется для работы чайника за этот период (в киловатт-часах)? [2 балла]

3. Если стоимость единицы составляет 71,65 цента, какова стоимость эксплуатации чайника в этот период? [3 балла]

1. время = 8 x 5 x 5 = 200 минут = 3,33 часа за 5-дневную учебную неделю.

2. номинальная мощность = 2 600 Вт = 2,6 кВт

   время = 3,33 часа

   энергия = 2,6 х 3,33 = 8,66 кВтч

3. стоимость = 8,66 х 71,65 = 620,35 центов = 6,20 рэнд

Если у вас был предоплаченный ваучер на электроэнергию на сумму 35 рандов, рассчитайте следующее.

1. Как долго вы могли бы эксплуатировать холодильник мощностью 230 Вт, если электричество стоит 71,65 цента за кВтч. [5 баллов]

2. Как долго вы могли бы проработать шесть ламп накаливания мощностью 60 Вт? [5 баллов]

1. стоимость = R35 = 3500 центов

   номинальная мощность = 230 Вт = 0,23 кВт

   цена электроэнергии = 71,65 центов/кВтч

   Количество доступных единиц (кВтч) в ваучере = 3500/71,65 = 48,85 кВтч

   время = энергия/мощность = 48,85 кВтч / 0,23 кВт = 212 часов

2. Количество доступных единиц (кВтч) в ваучере = 3500/71,65 = 48,85 кВтч

   номинальная мощность одной лампочки = 60 Вт = 0,06 кВт

   номинальная мощность для шести лампочек = 0,06 x 6 = 0,36 кВт

   время = энергия/мощность = 48,85 / 0,36 = 135,69 часов

Какую лампочку, КЛЛ 15 Вт или светодиодную 8 Вт, вы бы выбрали? Поясните свой ответ. [3 балла]

---

---

---

Обе лампочки производят одинаковое количество света, но поскольку номинальная мощность светодиода ниже, затраты на электроэнергию для освещения меньше. Светодиод дешевле в использовании. Учащиеся могут также упомянуть, что КЛЛ содержат ртуть, а светодиоды – нет.

Сушильная машина имеет номинальную мощность 4 500 Вт. Сколько времени потребуется, чтобы высушить загрузку влажного белья, если электричество стоит 71,65 цента за кВтч, а стоимость работы сушилки составляет 4,84 ранда? [6 баллов]

стоимость = 4,84 рэнда = 484 цента

номинальная мощность = 4 500 Вт = 4,5 кВт

стоимость = потребляемая энергия x цена за единицу

потребляемая энергия = стоимость/цена за единицу = 484/71,65 = 6,755 кВтч

время = энергия/мощность = 6,755/4,5 = 1,5 часа

Итого [62 балла]

Измерения и преобразования энергии | Ag Decision Maker

Вся ферма > Вес и измерения

Общие префиксы и сокращения

Дека = десять
Гекто = сто
Кило = тысяча
мега = миллион
гига = миллиард
тера = триллион
Watthour (wh)
киловаттхур (кВт -ч)
мегаватттур (МВтч)
Gigawatthour (GWH)
Terawatthour (TWH)

1 Metric TON = 2 204,62 фунта
1 Metric TON = 1,1023 Short TON = 2 204,62 фунта
1 Metric = 1,1023 33 -nons TON = 2 204,62 фунта
1 Metric = 1,1023. )
1 баррель = 42 галлона
1 килолитр = 1 кубический метр

Британская термальная единица (БТЕ) ​​Измерения и преобразования

Приблизительное определение: Британская термальная единица определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на один градус Фаренгейта.

1 BTU = 252 Международная таблица калории
1 калория = 0,00397 BTU
1 BTU = 0,252 килокалории
1 килокалория = 3,968 BTU
1 BTU = 1,055,055885 Joules
1BTU = 1.015555885.47817 Btu
1 therm = 100,000 Btu
1 dekatherm = 10 therms
1 dekatherm = 1 million Btu
1 kilowatthour = 3,412 Btu
1 horsepower = 2,545 Btu per hour

Joule Measurements and Conversions

Approximate definition: the energy требуется, чтобы поднять один ньютон (102 г или маленькое яблоко) на один метр против силы тяжести Земли.

1 джоуль = 0,0009478 БТЕ
1 БТЕ = 1055,05585 джоулей
1 кДж = 1000 Дж
1 кДж = 0,947817 БТЕ
1 Btu = 1. 055 kilojoules
1 kilojoule = .239 kilocalories
1 kilocalorie = 4.1868 kilojoules
1 watthour = 3,600 joules
1 kilowatthour = 3.6 megajoules
1 megajoule = 1 million joules
1 terajoule = 1 million megajoules

Electricity Measurements and Преобразования

Ватт

Приблизительное определение: Человек, поднимающийся по лестнице, выполняет работу мощностью около 200 Вт.
Источник: convertworld.com

1 ватт = 1 джоуль в секунду
1 ватт = 3,412 БТЕ в час
1 БТЕ в час = 0,293 ватта
1 киловатт = 1000 ватт
1 киловатт = 3412 БТЕ в час
1 киловатт1 = 1,30 лошадиных сил 1 horsepower (electric) = .7457 kilowatts
1 megawatt = 1 million watts
1 gigawatt = 1 billion watts
1 terawatt = 1 trillion watts
1 gigawatt = 1 million kilowatts

Watthours

Approximate definition: One ватт-час — это количество (обычно электрической) энергии, израсходованной одноваттной нагрузкой (например, лампочкой), потребляющей мощность в течение одного часа.
Источник: Департамент энергетики США

1 Вт второй = 1 джоул
1 Вт минута = 60 джоулей
1 Watthour = 3600 Joules
1 Watthour = 3,6 килоджул
1 Kilowathour = 3,6 Megajoules
1 Megajou = .278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278.278. = 3412 БТЕ
1 киловатт-час = 860 килокалорий
1 киловатт-час = 3600 килоджоулей
1 киловатт-час = 1,341 лошадиных сил-час (электрический)
1 лошадиная сила-час (электрический) = 0,7457 киловатт-час
1 тысяча киловатт-час = 1
1 Мегаваттур = 1 миллион вод
1 Gigawatthour = 1 млрд. Вт. 1 БТЕ в секунду = 1,055 киловатт
1 БТЕ в секунду = 1,415 лошадиных сил (электрических)
1 БТЕ в секунду = 1,434 лошадиных сил (метрических)
1 БТЕ в секунду = 0,252 килокалории в секунду
1 киловатт = 0,9478 БТЕ в секунду
1 киловатт = 1,341 лошадиных сил (электрических)
1 киловатт = 1,3596 лошадиных сил (метрических)
1 киловатт = 0,2388 килокалорий в секунду электрическая) = 1,014 лошадиных сил (метрическая)
1 лошадиная сила (электрическая) = 0,1782 килокалории в секунду
1 лошадиная сила (электрическая) = 0,7068 БТЕ в секунду ) = 0,7355 киловатт
1 лошадиная сила (метрическая) = 0,1757 килокалорий в секунду
1 лошадиная сила (метрическая) = 0,6971 БТЕ в секунду (EIA)

Energy Kids Page, EIA

Ежемесячный обзор энергопотребления, EIA

Объяснение единиц и калькуляторов, EIA

Международная система единиц (СИ) — коэффициенты пересчета для общего использования

Калькулятор преобразования единиц мощности, Местная программа технической помощи штата Оклахома (LTAP)

Примечание. В этом документе приведены единицы измерения, которые могут иметь более одного определения. Обратитесь к перечисленным источникам для получения более подробной информации.

 

Дон Хофстранд, бывший специалист в области повышения добавленной стоимости в сельском хозяйстве, [email protected]

Как измерять мощность и энергию и важнейшие преимущества, которые они обеспечивают для вашего предприятия

Управление энергопотреблением/энергоэффективность

3 минуты чтения

Дрю Рид | 3 августа 2018 г. | 7807 просмотров

Нельзя управлять тем, что нельзя измерить.

Нельзя измерить то, чего не видишь.

«Опытных оценок больше недостаточно — потому что они могут оказаться просто неверными, что приведет к ненужным, а иногда и весьма существенным расходам. Устройства, которые, как считалось, потребляют очень мало энергии, могут потреблять довольно много», — написали Герман Чен и Грег Мор для GreenBiz, 14 апреля 2009 г.

24% компаний считали, что у них нет «точной информации о том, сколько энергии потребляется и почему». (Белая книга Edison Energy «Будущее новой энергии», авторское право 2016 г.)

Measure — это первая часть трехэтапного решения Schneider Electric по управлению питанием: Измерение, Понимание, Воздействие, которое обеспечивает модульные интероперабельные решения, адаптированные для удовлетворения ваших непосредственных потребностей и масштабирования по мере изменения ваших потребностей.

Давайте рассмотрим преимущества точного измерения, а в будущих блогах мы обсудим этапы «Понимание» и «Действие».

Измерение с использованием инновационного аппаратного и программного обеспечения Schneider Electric позволяет максимально повысить доступность и надежность энергосистемы. Измерение также оптимизирует энергопотребление и эффективность работы. Используя информацию из инструментов отчетности, вы можете удовлетворить или превзойти свои требования к надежности электропитания в рамках вашего бюджета. Вы можете заблаговременно выявлять проблемы с качеством электроэнергии, которые могут привести к перебоям в работе и увеличению эксплуатационных расходов.

Measuring позволит проводить упреждающее техническое обслуживание системы, чтобы избежать дорогостоящих отказов оборудования и обеспечить соответствие корпоративным или нормативным стандартам энергопотребления, таким как ISO 50001.

Во-первых, давайте посмотрим на значение счетчика. Автономные или встроенные интеллектуальные счетчики измеряют, собирают и передают важные данные из ключевых точек распределения по всей вашей электрической сети.

Точки данных могут включать в себя распределительные устройства среднего/низкого напряжения, оборудование для контроля качества электроэнергии, машины и другие части вашей электрической инфраструктуры. Шлюзы/серверы помогают агрегировать и передавать

данных для диспетчерского программного обеспечения.

Интеллектуальные счетчики отслеживают фактическое потребление энергии по сравнению с прогнозируемым потреблением. Аварийные сигналы счетчиков могут быстро отмечать аномалии в потреблении энергии. Вы даже можете понять потребление энергии вплоть до нагрузки. Они анализируют емкость и помогают снизить пиковый спрос. Программа повышения энергоэффективности с использованием интеллектуальных счетчиков может помочь снизить потребление энергии и расходы здания.

Измерение энергопотребления обеспечивает точное выставление счетов арендаторам и распределение затрат для многоквартирных зданий.

Измерение энергопотребления с помощью интеллектуальных счетчиков и других масштабируемых продуктов также отвечает потребностям многоквартирного здания или кампуса. С субсчетчиками управляющие объектами и арендодатели могут лучше видеть потребление энергии и точно выставлять счета арендаторам за индивидуально измеренное использование коммунальных услуг. Измерять можно не только энергию, но и газ и воду. Измерение выставления счетов арендаторам может помочь максимизировать прибыль, управлять затратами и повысить удовлетворенность арендаторов.

Подключение счетчиков к ключевым точкам распределения электроэнергии на вашем объекте (например, к электрическим панелям и автоматическим выключателям) может принести значительные преимущества.

Помимо интеллектуальных счетчиков существуют и другие способы измерения мощности и энергии. Интеллектуальные системы на базе коммуникационных устройств Enerlin’X — это подключенные решения, которые используют ваше электрораспределительное оборудование для доставки соответствующей информации и данных. Автоматические выключатели и переключатели MasterPact™ и Compact также поддерживают управление питанием, предоставляя данные об энергопотреблении, состоянии оборудования и информацию о поддержке эксплуатации.

Еще один способ измерения энергии — это панель Powerlink Measurement and Verification Panelboard (MVP), представляющая собой интеллектуальную панель, которая сочетает в себе защиту от перегрузки по току и измерение энергии. Он предоставляет подробные данные об энергопотреблении даже на уровне ответвлений, что позволяет предприятиям сокращать потери и повышать эффективность.

 

 

Хотя измерение энергопотребления является наиболее очевидным способом мониторинга данных, который может принести пользу объекту, существуют и другие аспекты энергопотребления, которые следует измерять. качество вашей силы одинаково важно. Опасные и дорогостоящие проблемы с качеством электроэнергии, которые могут повлиять на ваш бизнес, могут скрываться у всех на виду.

Для решения проблем с качеством электроэнергии необходимо сначала измерить ключевые параметры качества электроэнергии. Измерение может помочь вам определить происхождение и тип проблем с питанием, а также помочь избежать простоев и потерь доходов из-за событий, связанных с качеством электроэнергии.

Мониторинг качества электроэнергии обеспечивает следующее:

• Выявление скрытых проблем с качеством электроэнергии
• Определите источник и тип проблем с качеством электроэнергии
• Оптимизация энергопотребления
• Снижение энергопотребления
• Позволяет решать и устранять проблемы с качеством электроэнергии до того, как они вызовут проблемы

После выявления проблем с качеством электроэнергии могут быть реализованы корректирующие решения, такие как конденсаторы, регуляторы напряжения и оборудование для фильтрации гармоник.