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

Механическая энергия и ее виды

Совершение работы телом не проходит бесследно. Рассмотрим, например, часы с пружинным заводом. При заводе часов состояние системы (часового механизма) меняется так, что она приобретает способность совершать работу в течение длительного времени. Пружина поддерживает движение всех колес, стрелок и маятника, испытывающих сопротивление движению, вызванное трением. По мере хода часов способность пружины совершать работу постепенно утрачивается. Состояние пружины меняется.

Если тело или система тел могут совершить работу, говорят, что они обладает механической энергией.

Определение

Механическая энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой всех форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

Механическая энергия обозначается буквой E. Единица изменения энергии — Джоуль (Дж).

Виды механической энергии

В механике состояние системы определяется положением тел и их скоростями. Поэтому в ней выделяют два вида энергии: потенциальную и кинетическую.

Определение кинетической энергии

Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает движущееся тело. Она обозначается как E_k. Кинетическая энергия тела зависит от его массы и скорости. Численно она равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости:

Определение потенциальной энергии

Потенциальная энергия — это энергия взаимодействующих тел. Она обозначается как

E_p.

Потенциальная энергия в поле тяготения Земли численно равна произведению массы тела на его высоту (расстояние от поверхности планеты) и на ускорение свободного падения:

Ep=mgh

Потенциальная энергия упруго деформированного тела определяется формулой:

Ep=kx22..

k — жесткость пружины, x — ее удлинение.

Пример №1. Мальчик подбросил футбольный мяч массой 0,4 кг на высоту 3 м. Определить его потенциальную и кинетическую энергию в верхней точке.

Потенциальная энергия мяча в поле тяготения Земли равна:

E_p = mgh = 0,4∙10∙3 = 12 (Дж)

В верхней точке полета скорость мяча равна нулю. Следовательно, кинетическая энергия мяча в этой точке тоже будет равна нулю:

E_k = 0 (Дж).

Теорема о кинетической энергии

Теорема о кинетической энергии

Изменение кинетической энергии тела равно работе равнодействующей всех сил, действующих на тело:

Эта теорема справедлива независимо от того, какие силы действуют на тело: сила упругости, сила трения или сила тяжести.

Пример №2. Скорость движущегося автомобиля массой 1 т изменилась с 10 м/с до 20 м/с. Чему равна работа равнодействующей силы?

Сначала переведем единицы измерения в СИ: 1 т = 1000 кг. Работа равна изменения кинетической энергии, следовательно:

Работа и потенциальная энергия тела, поднятого над Землей

Величина потенциальной энергии зависит от выбора нулевого уровня энергии. В поле тяготения Земли нулевым уровнем энергии обладает тело, находящееся на поверхности планеты.

Работа силы тяжести

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком:

A = – ∆E_p = –(mgh – mgh₀) = mg(h₀ – h)

Если тело поднимается, сила тяжести совершает отрицательную работу. Если тело падает, сила тяжести совершает положительную работу.

Пример №3. Шарик массой 100 г скатился с горки длиной 2 м, составляющей с горизонталью угол 30^о. Определить работу, совершенную силой тяжести.

Сначала переведем единицы измерения в СИ: 100 г = 0,1 кг. Под действием силы тяжести положение тела относительно Земли изменилось на величину, равную высоте горки. Высоту горки мы можем найти, умножим ее длину на синус угла наклона. Начальная высота равна высоте горки, конечная — нулю. Отсюда:

A = mg(h₀ – h) = 0,1∙10(2∙sin30^o – 0) =2∙0,5 = 1 (Дж)

Потенциальная энергия протяженного тела

Работа силы тяжести

Потенциальная энергия протяженного тела выражается через его центр масс. К примеру, чтобы поднять лом длиной

l и массой m, нужно совершить работу равную:

A = mgh

где h — высота центра массы лома над поверхностью Земли. Так как лом однородный по всей длине, его центр масс будет находиться посередине между его концами, или:

Отсюда работа, которую необходимо совершить, чтобы поднять этот лом, будет равна:

Пример №4. Лежавшую на столе линейку длиной 0,5 м ученик поднял за один конец так, что она оказалась в вертикальном положении.

Какую минимальную работу совершил ученик, если масса линейки 40 г?

Переведем единицы измерения в СИ: 40 г = 0,04 кг. Минимальная работа, необходимая для поднятия линейки за один конец, равна:

Работа и изменение потенциальной энергии упруго деформированного тела

Вспомним, что работа определяется формулой:

A = Fs cosα

Когда мы сжимаем пружину, шарик перемещается в ту же сторону, в которую направлена сила тяги. Если мы растягиваем ее, шарик перемещается так же в сторону направления силы тяги. Поэтому вектор силы упругости и вектор перемещения сонаправлены, следовательно, угол между ними равен нулю, а его косинус — единице:

Модуль силы тяги равен по модулю силе упругости, поэтому:

Перемещение определяется формулой:

s = x – x₀

Следовательно, работа силы тяги по сжатию или растяжению пружины равна:

Но известно, что потенциальная энергия упруго деформированного тела равна:

Следовательно, работа силы, под действием которой растягивается или сжимается пружина, равна изменению ее потенциальной энергии:

Задание EF18117

На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени. Какой из представленных вариантов описания движения соответствует данному графику?

Ответ:

а) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало в кузов проезжающего мимо грузовика.

б) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало на Землю.

в) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало на балкон.

г) Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на Землю.

---

Алгоритм решения

1.Описать изменение кинетической энергии в течение всего времени движения тела.

2.Установить характер движения тела в течение этого времени.

3.Проанализировать все ситуации и выбрать ту, которая не противоречит установленному характеру движения тела.

Решение

Согласно графику, кинетическая энергия тела сначала уменьшалась, а затем увеличилась. Затем она резко уменьшилась до некоторого значения и осталась постоянной.

Кинетическая энергия тела определяется формулой:

Кинетическая энергия зависит прямо пропорциональной от квадрата скорости. Следовательно, когда уменьшается кинетическая энергия, скорость тоже уменьшается. Когда она возрастает — скорость тоже возрастает. Когда она постоянная — скорость тоже постоянна и не равна нулю.

Если тело брошено под углом к горизонту, скорость сначала будет уменьшаться, так как ускорение свободного падения направлено вниз. Если тело бросить вертикально вверх, скорость тоже сначала будет уменьшаться. Но в этом случае при достижении верхней точки траектории на момент скорость тела будет равна нулю. Следовательно, график зависимости кинетической энергии от времени в этот момент тоже должен быть равен нулю. Но это не так. Поэтому последний вариант ответа не подходит.

Если бы тело упало на неподвижный объект, его скорость относительно Земли стала бы равной нулю. Но так как его кинетическая энергия не равна нулю и является постоянной, тело начало двигаться с постоянной скоростью. Это возможно только в случае, если тело упало на объект, движущийся с постоянной скоростью. Поэтому из всех вариантов ответа подходит только первый, когда тело падает в проезжающий мимо грузовик.

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18192

К бруску массой 0,4 кг, лежащему на горизонтальной поверхности стола, прикреплена пружина. Свободный конец пружины тянут медленно в вертикальном направлении (см. рисунок). Определите величину потенциальной энергии, запасённой в пружине к моменту отрыва бруска от поверхности стола, если пружина при этом растягивается на 2 см. Массой пружины пренебречь.

Ответ:

а) 40 мДж

б) 20 мДж

в) 80 мДж

г) 200 мДж

---

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.

2.Сделать чертеж, указать силы, действующие на пружину, выбрать систему отсчета.

3.Записать формулу для вычисления потенциальной энергии в пружине.

4.Выполнить общее решение.

5.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• Масса бруска: m = 4 кг.

• Удлинение пружины: ∆l = 2 см.

Переведем сантиметры в метры:

2 см = 0,02 м

Выполним рисунок. Для описания ситуации нам понадобится только одна ось: Oy.

Потенциальная энергия деформированной пружины определяется формулой:

Так как брусок поднимают за прикрепленную к нему пружину медленно, можно считать, что это движение равномерное (и прямолинейное). Поэтому, согласно второму закону Ньютона:

F_т = F_упр

Чтобы оторвать брусок от поверхности стола, модуль силы тяги должен быть равен модулю силы тяжести. Поэтому:

F_т = F_тяж =F_упр

Или:

mg = k∆l

Теперь можем выразить жесткость пружины:

Подставим жесткость пружины в формулу потенциальной энергии и сделаем вычисления:

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18553

Тело массой 200 г движется вдоль оси Ох, при этом его координата изменяется во времени в соответствии с формулой х(t) = 10 + 5t– 3t²(все величины выражены в СИ).

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимости от времени в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

---

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести их единицы измерения величин в СИ.

2.Записать уравнение движения тела при прямолинейном равноускоренном движении в общем виде.

3.Сравнить формулу из условия задачи с этим уравнением движения и выделить кинематические характеристики движения.

4.Определить перемещение тела и его кинетическую энергию.

5.Выбрать для физических величин соответствующую позицию из второго столбца таблицы и записать ответ.

Решение

Из условия задачи известна только масса тела: m = 200 г = 0,2 кг.

Так как тело движется вдоль оси Ox, уравнение движения тела при прямолинейном равноускоренном движении имеет вид:

x(t)=x0+v0t+at22. .

Теперь мы можем выделить кинематические характеристики движения тела:

• x₀ = 10 (м).

• v₀ = 5 (м/с).

• a/2 = –3 (м/с2), следовательно, a = –6 (м/с2).

Перемещение тела определяется формулой:

s=v0t+at22..

Начальная координата не учитывается, так как это расстояние было уже пройдено до начала отсчета времени. Поэтому перемещение равно:

x(t)=v0t+at22..=5t−3t2

Кинетическая энергия тела определяется формулой:

Ek=mv22..

Скорость при прямолинейном равноускоренном движении равна:

v=v0+at=5−6t

Поэтому кинетическая энергия тела равна:

Ek=m(5−6t)22..=0,22..(5−6t)2=0,1(5−6t)2

Следовательно, правильная последовательность цифр в ответе будет: 34.

.

.

Ответ: 34

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18678

Высота полёта искусственного спутника над Землёй увеличилась с 400 до 500 км. Как изменились в результате этого скорость спутника и его потенциальная энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)	увеличилась
2)	уменьшилась
3)	не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Скорость спутника	Потенциальная энергия спутника

---

Алгоритм решения

1.Записать закон всемирного тяготения и формулу центростремительного ускорения для движения тела по окружности с постоянной по модулю скоростью.

2.Установить зависимость скорости от высоты спутника над поверхностью Земли.

3.Записать формулу потенциальной энергии и установить, как она зависит от высоты.

Решение

На спутник действует сила притяжения Земли, которая сообщает ему центростремительное ускорение:

F=maц=GmM(R+h)2..

Отсюда центростремительное ускорение равно:

aц=GM(R+h)2..

Но центростремительное ускорение также равно:

aц=v2(R+h)..

Приравняем правые части выражений и получим:

GM(R+h)2..=v2(R+h)..

v2=MG(R+h)(R+h)2..=MG(R+h)..

Квадрат скорости спутника обратно пропорционален радиусу вращения. Следовательно, при увеличении высоты увеличивается радиус вращения, а скорость уменьшается.

Потенциальная энергия спутника определяется формулой:

E_p = mgh

Видно, что потенциальная энергия зависит от высоты прямо пропорционально. Следовательно, при увеличении высоты потенциальная энергия спутника тоже увеличивается.

Верная последовательность цифр в ответе: 21.

Ответ: 21

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Алиса Никитина | Просмотров: 10. 4k

Энергия | Определение, типы, примеры и факты

Ключевые люди:

Уильям Томсон, барон Кельвин Ханс Бете Лев Давидович Ландау Лайман Спитцер Джеймс Прескотт Джоуль

Похожие темы:

горение геотермальная энергия солнечная энергия ветровая энергия свободная энергия

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что такое энергия?

Энергия — это способность выполнять работу. Он может существовать в потенциальной, кинетической, тепловой, электрической, химической, ядерной и других формах.

Какова единица измерения энергии?

В Международной системе единиц (СИ) энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен работе силы в один ньютон, действующей на расстоянии одного метра.

Можно ли создать энергию?

Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Его можно только изменить из одной формы в другую. Этот принцип известен как сохранение энергии.

энергия , в физике способность выполнять работу. Он может существовать в потенциальной, кинетической, тепловой, электрической, химической, ядерной и других формах. Есть, кроме того, теплота и работа, т. е. энергия в процессе перехода от одного тела к другому. После того, как она была передана, энергия всегда обозначается в соответствии с ее природой. Следовательно, переданное тепло может стать тепловой энергией, а совершенная работа может проявиться в виде механической энергии.

Все формы энергии связаны с движением. Например, любое данное тело обладает кинетической энергией, если оно находится в движении. Натянутое устройство, такое как лук или пружина, хотя и находится в состоянии покоя, может создавать движение; он содержит потенциальную энергию из-за своей конфигурации. Точно так же ядерная энергия является потенциальной энергией, потому что она является результатом конфигурации субатомных частиц в ядре атома.

Britannica Quiz

27 правильных или неверных вопросов из самых сложных научных викторин Britannica

Узнайте, как энергия перемещается между термическими, химическими, механическими и другими формами.

Посмотрите все видео к этой статье.

Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую. Этот принцип известен как закон сохранения энергии или первый закон термодинамики. Например, когда ящик соскальзывает с холма, потенциальная энергия, которой обладает ящик из-за того, что он находится высоко на склоне, преобразуется в кинетическую энергию, энергию движения. Когда ящик замедляется до полной остановки за счет трения, кинетическая энергия движения ящика преобразуется в тепловую энергию, которая нагревает ящик и наклон.

Энергия может быть преобразована из одной формы в другую различными способами. Полезная механическая или электрическая энергия, например, вырабатывается многими видами устройств, включая тепловые двигатели, работающие на топливе, генераторы, батареи, топливные элементы и магнитогидродинамические системы.

В Международной системе единиц (СИ) энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен работе, совершаемой силой в один ньютон, действующей на расстоянии одного метра.

Энергия рассматривается в ряде статей. За разработку концепции энергии и принципа энергосбережения см. принципы физических наук; механика; термодинамика; и сохранения энергии. Что касается основных источников энергии и механизмов, посредством которых происходит переход энергии из одной формы в другую, см. уголь; солнечная энергия; ветровая энергия; ядерное деление; горючие сланцы; нефть; электромагнетизм; и преобразования энергии.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Редакция Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Адамом Августином.

Что такое энергия? Глубокое погружение в понимание энергии

Что такое энергия? У многих из нас есть общая концепция, но мельчайшие детали энергии могут быть сложными. Когда дело доходит до полных ответов на вопросы, связанные с энергией, нередко бывает немного туманно.

В этой статье мы проясним все это, поскольку мы углубимся в ответ на вопрос, что такое энергия, и все детали, которые ее поддерживают. Откуда берется наша энергия? Где хранится энергия? Какие виды энергии существуют? Читайте дальше, чтобы узнать эти ответы и многое другое.

Что такое энергия?  

В наиболее распространенном определении энергия — это способность выполнять работу. Другими словами, все, что может совершать работу, имеет энергию. В случае с энергией выполнение работы также известно как причинение или изменение. Энергия либо преобразуется, либо передается каждый раз, когда выполняется работа . Это означает, что, поскольку он меняет форму каждый раз, когда его используют, количество энергии во Вселенной навсегда останется прежним.

Почему важна энергия?  

Зачем нам энергия? Проще говоря, без энергии, жизни нет . Но что именно делает энергию столь важной для нашей жизни? Что ж, попробуйте придумать что-нибудь, что не использует энергию. Вряд ли вы сможете найти ответ. Горячий напиток в чашке, спящий ребенок, прыгающий мячик, даже бьющееся сердце — все они обладают энергией.

9 причин, по которым энергия важна в нашей жизни:  

1. Дыхание
2. Связь 
3. Переваривание
4. Рост 
5. Исцеление 
6. Нагрев  
7. Легкий 
8. Мощность  
9. Путешествия 

 Суть в том, что жизнь зависит от энергии. Чем активнее мы ведем себя, тем больше энергии нам нужно. Поскольку мы не можем перерабатывать и повторно использовать энергию, мы должны получать регулярный поток энергии.

Какие виды энергии существуют?  

источник

Существует два основных типа энергии: кинетическая энергия и потенциальная энергия. Конечно, существует множество различных форм энергии, но прежде чем мы углубимся в это, давайте узнаем немного больше об этих двух основных категориях типов энергии.

Что такое кинетическая энергия?  

Кинетическая энергия известна как энергия движения n. Чтобы объект имел кинетическую энергию, что-то должно совершить с ним работу. Когда самолет находится в полете, предмет падает или дует ветер, он обладает кинетической энергией. Чем больше масса и чем больше скорость у объекта, тем больше у него кинетическая энергия. Кинетическая энергия измеряется в джоулях (Дж), самой большой единице энергии.  

 Виды кинетической энергии включают:  

• Электрическая энергия  
• Энергия движения
• Лучистая энергия (электромагнитное излучение)
• Энергия звука
• Тепловая энергия

Что такое потенциальная энергия?  

Потенциальная энергия — это накопленная в объекте энергия, возникающая в результате расположения, положения или состояния объекта. Припаркованный автомобиль на вершине холма и выключенная лампочка — примеры потенциально энергетических объектов.

Типы потенциальной энергии включают:  

• Гравитационная потенциальная энергия 
• Химическая энергия
• Механическая энергия
• Сильная ядерная потенциальная энергия
• Слабая ядерная потенциальная энергия

Энергия — это способность выполнять работу, но для выполнения этой работы вам нужна энергия. К счастью, потенциальная энергия может преобразовываться в кинетическую энергию, и это работает и в обратную сторону.

Где хранится энергия в молекуле?  

источник

Химическая энергия — это потенциальная энергия, содержащаяся в атомах, химических связях и субатомных частицах внутри молекул. Это может быть как энергия электронного расположения, так и энергия, запасенная в химических связях. Когда химические связи разрываются и образуются новые, происходит химическая реакция, и это единственный момент, когда можно наблюдать и измерять химическую энергию.

Как называется накопленная энергия?  

Как установлено, накопленная энергия внутри объекта называется потенциальной энергией . Чтобы объяснить это более подробно, это означает, что когда у объекта есть накопленная энергия, он ждет, чтобы выполнить работу. Другими словами, у него есть потенциал начать движение. Как только эта накопленная энергия приводится в движение силой, она преобразуется в кинетическую энергию.

Какие существуют формы энергии?  

Теперь мы знаем, что делим энергию на два основных типа — кинетическую энергию и потенциальную энергию. Но каковы различные формы энергии? Ну, энергия принимает значительное количество различных форм.

Ниже перечислены 14 наиболее распространенных видов энергии:  

1. Химическая энергия 
2. Электроэнергия
3. Электромагнитная энергия
4. Гравитационная энергия
5. Тепловая энергия
6. Гидроэнергетика
7. Магнитная энергия
8. Механическая энергия
9. Атомная энергия
10. Лучистая энергия
11. Солнечная энергия
12. Звуковая энергия
13. Тепловая энергия
14. Энергия ветра

Является ли свет формой энергии?  

Да, свет — это форма энергии. В частности, световая энергия — это форма электромагнитного излучения, которую мы также используем в микроволнах, радиоволнах и рентгеновских аппаратах. Мы называем форму электромагнитных волн видимым светом.

Энергия света очаровательна, потому что это одновременно самое быстрое известное вещество во Вселенной и единственная форма энергии, которую мы можем видеть человеческим глазом. Подобно другим формам энергии, световая энергия также может быть преобразована. Например, фотосинтез происходит, когда растения поглощают световую энергию и превращают ее в химическую энергию.

 Разные источники излучают разные виды света. Когда источники тепла, такие как солнце, излучают свет, мы называем это лампой накаливания. В качестве альтернативы, телевизоры и светлячки являются примерами люминесцентного света.

Какой тип энергии содержит пища?  

Химическая энергия – это энергия, связанная с пищей. Когда мы едим пищу, наши тела сохраняют химические связи атомов и молекул, чтобы помочь нам оставаться в тепле, быть здоровыми и активными. Эта накопленная энергия позже высвобождается в процессе пищеварения.

Все продукты содержат разное количество энергии, которую мы измеряем в калориях. Когда мы едим пищу, наши тела преобразуют эти калории (которые представляют собой накопленную энергию) в химическую энергию, позволяя нам выполнять работу. Вы можете измерить энергию, которую вы получаете из пищи, подсчитав потребление калорий.

Большая часть энергии, которую мы получаем из пищи, которую мы едим, содержится в углеводах, жирах и белках. Диетические референтные значения, установленные правительством, рекомендуют, чтобы около половины нашего ежедневного потребления энергии приходилось на углеводы. Тогда мы должны получить 20-35% жира, а остальные 10-35% белка.

Можно ли создать энергию?  

источник

Согласно закону сохранения энергии, ответ на поставленный выше вопрос – нет. Этот фундаментальный закон науки гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Его можно только перенести с одного объекта на другой или изменить из одной формы в другую.

Сохранение энергии напрямую связано с первым законом термодинамики. Этот физический закон гласит, что полная энергия системы и ее окружения остается постоянной.

Итак, если мы не можем создавать энергию, то откуда взялось то бесконечное количество энергии, которое у нас есть сегодня? Это остается небольшой загадкой. Но чтобы представить эти законы с точки зрения того, как мы воспринимаем их в повседневной жизни, давайте рассмотрим несколько примеров.

Закон сохранения энергии: примеры из жизни  

• При столкновении автомобиля энергия передается от одного автомобиля к другому. Это посылает их в противоположных направлениях, из которых они путешествовали. Другой возможный сценарий — когда движущийся автомобиль врезается в припаркованное транспортное средство. Движущийся автомобиль передает энергию, которая заставляет припаркованный автомобиль двигаться.
  

• Когда мы катим мяч по полу, энергия передается от нашей движущейся руки к мячу, заставляя мяч двигаться.
  

• Потенциальная энергия газа или нефти превращается в тепловую энергию для обогрева вашего дома.

Откуда берется наша энергия? Каковы типы источников энергии?  

источник

Если энергию нельзя создать, то где ее взять? Ну, есть три основных типа источников энергии. Они классифицируются как ископаемых видов топлива, возобновляемых источников энергии и альтернативных источников энергии.   

Ископаемые виды топлива являются невозобновляемыми и иногда называются грязными источниками энергии из-за большого количества выделяемого ими углекислого газа. Тем не менее, ископаемое топливо в настоящее время обеспечивает более 80% нашего глобального потребления энергии.

Три типа ископаемого топлива:  

1. Нефть
2. Уголь
3. Природный газ

Каковы природные источники энергии?  

Альтернативная энергия заменяет использование ископаемого топлива и, как правило, оказывает незначительное воздействие на окружающую среду. Природные источники энергии известны как возобновляемые источники энергии. В отличие от ископаемого топлива, возобновляемая энергия — это естественный процесс, который нельзя исчерпать, поскольку он может восстанавливаться бесконечно.

Это девять альтернативных источников энергии:  

1. Энергия биомассы
2. Геотермальная энергия
3. Гидроэнергетика
4. Водородная энергия
5. Атомная энергетика
6. Солнечная энергия
7. Приливная энергия
8. Волновая энергия
9. Энергия ветра
   

Как потребители, мы можем положительно влиять на окружающую среду, используя экологически чистых энергетических решений , таких как альтернативные и возобновляемые источники энергии с. Многие поставщики энергии предлагают экологически чистые планы, которые помогают защитить окружающую среду. По мере того, как популярность альтернативных источников энергии растет, потребителям становится все легче переходить на экологичность.

Откуда поступает большая часть нашей электроэнергии?  

Тремя основными источниками энергии, используемыми в США, являются ископаемые виды топлива — уголь, нефть и природный газ. Однако другие страны уже приспособились к тому, чтобы отдавать приоритет альтернативным или возобновляемым источникам энергии. Во Франции ядерная энергия является источником энергии номер один, а Канада приспособилась к использованию гидроэнергетики.

 К счастью, некоторые из источников электроэнергии, приобретающих всемирную популярность, — это биомасса, гидроэлектростанции, атомные электростанции, солнечная энергия и энергия ветра.

Где хранится наша электроэнергия?   

источник

Ископаемое топливо наносит ущерб окружающей среде, и потребность в хранении электроэнергии неуклонно растет. К счастью, расходы на хранение энергии ветра и солнца за последнее десятилетие снизились, что сделало варианты возобновляемой энергии более конкурентоспособными.

Сегодня у нас есть много вариантов хранения энергии. Вот лишь некоторые из них:   

• Гидроаккумулирующие сооружения — это крупные электростанции, где мы вырабатываем электроэнергию, используя гравитационную потенциальную энергию. Для хранения вода перекачивается в более высокий бассейн. Затем энергия вырабатывается с помощью турбин, когда вода сбрасывается обратно в нижний бассейн по мере необходимости в электричестве.
  

• Аккумулятор сжатого воздуха нагнетает воздух в небольшую подземную пещеру в непиковые часы. Это означает, что электричество дешевле. Поскольку требуется электричество, нагретый воздух выходит из пещеры, что вызывает расширение, которое приводит в действие генератор.
  

• Хранилища тепловой энергии хранят энергию, используя, как вы уже догадались, температуру. Такие материалы, как вода, камни или соли, нагреваются и изолируются для накопления энергии. Пар, который заставляет вращаться турбины, вырабатывающие электричество, создается путем закачки холодной воды в горячие материалы, когда требуется электричество.
  

Другие достаточно стандартные варианты хранения включают четыре различных аккумулятора — литий-ионный, свинцово-кислотный, проточный и твердотельный, а также водородные топливные элементы и маховики. Чем больше вариантов хранения энергии мы сможем использовать, тем легче будет ограничить использование ископаемого топлива.

Почему мы должны экономить энергоресурсы?  

источник

Энергоэффективность как никогда важна.