Elektros energija: kas tai, vienetai (J, kWh, MWh) ir skirtumas nuo galios

Sužinokite, kas yra elektros energija, vienetai (J, kWh, MWh) ir kaip ji skiriasi nuo galios — aiškiai, paprastai ir su praktiniais pavyzdžiais.

Elektros energija gali reikšti keletą glaudžiai susijusių dalykų. Ji gali reikšti:

• Elektriniame lauke sukaupta energija
• Įkrautos dalelės potencinė energija elektriniame lauke.
• Elektros energija

Bet kuriuo iš šių atvejų elektros energijos SI vienetas yra džauliukas, t. y. energijos kiekis, kurį sunaudoja vieno vato apkrova, pvz., maža lemputė, vartojanti energiją vieną sekundę. Praktikoje daug lengviau skaičiuoti ir matuoti didesnius energijos kiekius naudojant laikui pritaikytus dydžius: vatvalandę (Wh), kilovatvalandę (kWh), megavatvalandę (MWh) ir pan. Daugelio elektros tiekimo įmonių sąskaitose naudojamas matavimo vienetas yra vatvalandė (Wh) — tai energijos kiekis, kurį suvartoja 1 vatas per 1 valandą. Kilovatvalandė (kWh) yra 1 000 kartų didesnė už vato valandę ir yra įprastas namų ūkių bei mažų įmonių sunaudojamos energijos matas. Įprastas namų ūkis per mėnesį sunaudoja kelis šimtus kilovatvalandžių. Megavatvalandė (MWh), kuri yra 1 000 kartų didesnė už kilovatvalandę, naudojama didelių elektrinių ar gamyklų energijos kiekiui matuoti.

Vienetai ir konversijos

• 1 J (džaulis) = 1 W·s (vatas sekundėje)
• 1 Wh = 3 600 J
• 1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 J = 3,6 MJ
• 1 MWh = 1 000 kWh = 3 600 000 000 J = 3,6 GJ
• 1 GWh = 1 000 MWh = 3,6 TJ
• 1 TWh = 1 000 GWh = 3,6 PJ

Praktiniai pavyzdžiai: 100 W lemputė per 10 valandų sunaudos 100 W × 10 h = 1 000 Wh = 1 kWh. Vandens kaitintuvas, kurio galia 2 000 W, per pusvalandį sunaudos 2 000 W × 0,5 h = 1 000 Wh = 1 kWh (tai atitinka ~3,6 MJ).

Energija ir galia — kuo skiriasi

Sąvokos "elektros energija" ir "elektros energija" dažnai vartojamos pakaitomis. Tačiau fizikoje ir elektrotechnikoje "energija" ir "galia" turi skirtingas reikšmes. Energija (vienetas džaulis, J) yra suvartotas ar perduotas darbas arba šilumos kiekis. Galia (vienetas vatas, W) yra energijos kiekis per laiko vienetą. Matematiškai:

P = dE/dt (galia = energijos pokytis per laiko vienetą), todėl energiją galima apskaičiuoti kaip galia × laikas: E = P × t.

SI galios ir elektros energijos matavimo vienetas yra vatas (W), kurio reikšmė: 1 W = 1 J/s. Praktinis paaiškinimas: jei prietaisas turi galią 1 W ir veikia 1 s, jis sunaudoja 1 J energijos; jei tas pats prietaisas veikia 1 valandą, jis sunaudoja 1 Wh energijos (3600 J).

Kasdienėje kalboje kartais painiojami terminai — pvz., sakoma „elektros energijos srautas“ vietoje tikslesnio „galios srautas“ arba „galia“. Tikslinga vartoti aiškiai: galia — kai kalbama apie energijos perdavimo greitį (W), o suvartota energija arba energijos kiekis — kai kalbama apie bendrą energijos kiekį per tam tikrą laiką (Wh, kWh ir pan.).

Trumpai apibendrinant: energija — kiekis (J, Wh, kWh), galia — greitis, kuriuo tas kiekis tiekiamas arba suvartojamas (W). Šių skirtumų supratimas padeda teisingai interpretuoti elektros sąskaitas, skaičiuoti vartojimą ir planuoti energetiką.

Klausimai ir atsakymai

K: Koks yra elektros energijos SI vienetas?

K: Kas yra vatvalandė?

K: Kiek energijos per mėnesį sunaudoja tipiškas namų ūkis?

K: Kuo skiriasi sąvokos "elektros energija" ir "elektros energija"?

Klausimas: Ar teisinga sakyti "galios srautas"?

Klausimas: Ar teisinga sakyti "suvartoti elektros energijos kiekį"?

Paieška pagal raidę