Under ett åskväder, har du sett en blixt av starkt ljus på himlen? Detta kallas "blixt" och är ett exempel på elektrisk energi. Det är den synliga urladdningen av atmosfärisk elektricitet som rör sig mellan moln eller från moln till marken. När blixten värmer luften skapar den en chockvåg som orsakar ljudet av åska.
I den här lektionen kommer vi att lära oss om:
Elektrisk energi är en typ av kinetisk energi som orsakas av rörliga elektriska laddningar. Dessa laddade partiklar kallas elektroner. Mängden energi beror på laddningarnas hastighet – ju snabbare de rör sig, desto mer elektrisk energi bär de. Låt oss föreställa oss att en elektrisk laddning representeras av en boll som kastas mot ett fönster. Om du kastar bollen väldigt snabbt kommer den att ha mer energi att bryta fönstret. Om du inte kastar bollen snabbt kommer den inte att ha tillräckligt med energi för att krossa fönstret.
Kraftledningar används för att överföra och distribuera elektrisk energi.
Elektricitet är en typ av energi som kommer från elektrisk energi.
Kinetisk energi är energin hos ett rörligt föremål.
Elektriska tåg använder elektricitet för att driva elmotorer, driva deras hjul och ge rörelse.
Några exempel på elektrisk energi är:
Elektrisk energi kan vara potentiell eller kinetisk energi. Det härrör från flödet av en elektrisk laddning. Energi kan ses som det arbete som krävs för att flytta ett föremål eller utsätta det för en kraft. Låt oss ta exemplet med ett batteri - i ett batteri är elektrisk energi ofta potentiell energi tills någon kraft appliceras för att få de laddade partiklarna att göra en del arbete och bli kinetisk energi. När du tänder ditt ljus hemma, vandrar den potentiella energin ner i tråden och omvandlas till ljus och värmeenergi.
Innan elektrisk energi levereras till slutanvändaren är all elektrisk energi potentiell energi. När den väl har omvandlats från potentiell energi kan vi alltid kalla elektrisk energi som en annan form av energi som ljus, värme, rörelse etc.
Låt oss nu titta på två andra viktiga termer i relation till elektrisk energi - elektrisk laddning, elektriskt fält och elektrisk ström.
En elektrisk laddning är en grundläggande egenskap hos materia som bärs av vissa subatomära partiklar (t.ex. elektroner och protoner) som styr hur dessa partiklar påverkas av ett elektromagnetiskt fält. Elektrisk laddning kan vara positiv eller negativ, förekommer i diskreta enheter och varken skapas eller förstörs. Det orsakar attraktionskrafter och frånstötande krafter mellan partiklarna. Liknande laddade föremål stöter bort och motsatt laddade föremål attraherar varandra. Coulombs lag bestämmer storleken på attraktions- eller avstötningskraften.
Ett elektriskt fält är det fysiska fältet som omger elektriskt laddade partiklar och utövar en kraft på alla andra laddade partiklar i fältet, antingen attraherar eller stöter bort dem.
En elektrisk ström är ett flöde av elektrisk laddning i en krets. Det är laddningshastigheten förbi en given punkt i en elektrisk krets. Den elektriska strömmen mäts i coulombs per sekund, och den vanligaste enheten är Ampere (amp, A).
Följande illustration visar negativt laddade partiklar som rör sig genom en tråd i en elektrisk krets skapar elektricitet
Elektrisk energi genereras när mekanisk energi utnyttjas och används för att rotera en turbin. Den mekaniska energin för att snurra turbinen kan komma från en mängd olika källor, inklusive fallande vatten, vind eller ånga från värme som genereras antingen av en kärnreaktion eller genom förbränning av fossila bränslen.
Till exempel:
I ett kärnkraftverk värmer kärnenergin vatten till ånga. Ångan används för att vrida ett turbinblad, som tänder en generator för att ge elektriska laddningar sin energi.
I ett vattenkraftverk används fallande vatten för att snurra turbinbladen. Bladen vrider generatorn för att skapa elektrisk energi.
Solenergi är energi som produceras direkt från solen. Solenergi kan omvandlas till elektricitet eller användas för att värma luft, vatten eller andra vätskor.
I en väderkvarn vrider vindkraft turbinbladet, vilket – du har gissat rätt! – gör att generatorn skapar elektrisk energi.
Nedan är en bild på väderkvarnar:
Den grundläggande enheten för elektrisk energi är Joule.
Den kommersiella enheten för elektrisk energi är kilowattimme (kWh).
Elektrisk energi kan omvandlas till andra energiformer som värmeenergi, ljusenergi, rörelse etc. De mest kända exemplen är:
Kan du komma på något annat exempel på omvandling av elektrisk energi till andra energiformer?
