Was ist elektrische Energie – Definition

Elektrische Energie

Elektrische Energie ist die Energie, die aus elektrischer potentieller Energie oder kinetischer Energie gewonnen wird. Ein typisches Kernkraftwerk hat eine Stromerzeugungskapazität von 1000 MWe . Es erzeugt 1 000 000 000 Joule elektrische Energie pro Sekunde. Die Wärmequelle im Kernkraftwerk ist ein Kernreaktor . Wie in allen herkömmlichen Wärmekraftwerken üblich, wird die Wärme zur Erzeugung von Dampf verwendet, der eine Dampfturbine antreibt, die an einen Generator angeschlossen ist, der Elektrizität erzeugt. Die Turbinen sind Wärmekraftmaschinen und unterliegen den Wirkungsgradbeschränkungen des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik . In modernen Kernkraftwerken beträgt der thermodynamische Gesamtwirkungsgrad etwa ein Drittel(33%), so dass 3000 MWth thermische Leistung aus der Spaltreaktion benötigt werden, um 1000 MWe elektrische Leistung zu erzeugen .

Da Spannung ist elektrische potentielle Energie pro Einheitsladung, die Kirchhoffschen Spannungsgesetz kann eine Folge zu sein , zu sehen , Erhaltung von elektrischer Energie . Kirchhoffs Spannungsgesetz lautet:

Die algebraische Summe der Spannungen (Abfall oder Anstieg), die beim Durchlaufen einer Schleife eines Stromkreises in einer bestimmten Richtung auftreten, muss Null sein.

Die algebraische Summe der Spannungen (Abfall oder Anstieg), die beim Durchlaufen einer Schleife eines Stromkreises in einer bestimmten Richtung auftreten, muss Null sein.

Einfach gesagt, die Spannungsänderung um einen geschlossenen Regelkreis muss sich zu Null summieren. Die Summe der Spannungsanstiege ist gleich der Summe der Spannungsabfälle in einer Schleife. Egal welchen Weg Sie durch einen Stromkreis nehmen, wenn Sie zu Ihrem Ausgangspunkt zurückkehren, müssen Sie dieselbe Spannung messen und die Netzänderung um die Schleife auf Null beschränken. Diese Regel entspricht der Aussage, dass jeder Punkt auf einem Berg nur eine Höhe über dem Meeresspiegel hat. Wenn Sie von einem beliebigen Punkt aus starten und nach dem Umrunden des Berges dorthin zurückkehren, muss die algebraische Summe der auftretenden Höhenänderungen Null sein.

Energieeinheiten

Energie wird im Allgemeinen als das Potenzial definiert, Arbeit zu verrichten oder Wärme zu erzeugen. Diese Definition bewirkt, dass die SI-Einheit für Energie dieselbe ist wie die Arbeitseinheit – das Joule (J) . Joule ist eine abgeleitete Energieeinheit und wird zu Ehren von James Prescott Joule und seinen Experimenten zum mechanischen Äquivalent von Wärme benannt. Grundsätzlich ist 1 Joule gleich:

1 J = 1 kg · m ² / s ²

Da Energie eine grundlegende physikalische Größe ist und in verschiedenen Bereichen der Physik und des Ingenieurwesens verwendet wird, gibt es in der Physik und im Ingenieurwesen viele Einheiten. Diese Einheiten sind in folgenden Punkten zusammengefasst: