Elektrik enerjisi ve elektrik gücü arasındaki fark

Informatec Dijital » Ücretsiz Destekler » Elektrik enerjisi ve elektrik gücü arasındaki fark

La elektrik enerjisi ve güç Bu iki kavramı her yerde görüyoruz: elektrik faturalarında, ev aletleri etiketlerinde, enerji tedarikçileriyle yapılan sözleşmelerde ve hatta konuşurken bile. yenilenebilir enerjiAncak, bu iki kavramın birbirine karıştırılması ve aynıymış gibi kullanılması çok yaygındır; oysa gerçekte farklı şeyleri tanımlarlar ve farklı şekillerde hesaplanırlar.

Açıkça anlayın Güç (kW) ve enerji (kWh) nedir? Elektrik faturanızı yorumlamanıza, doğru sözleşmeli elektriği seçmenize, cihazlarınızın ne kadar elektrik tükettiğini tahmin etmenize ve gerçekçi bir değerlendirme yapmanıza yardımcı olur. bir öz tüketim sistemi Ya da bir pil. Gelin, tüm bu kavramları basit formüller, sayısal örnekler ve bir daha asla unutmayacağınız bazı püf noktalarıyla sakin bir şekilde ele alalım.

Elektrik enerjisi: nedir ve nasıl hesaplanır?

Biz konuşurken elektrik gücü Burada, bir cihazın elektrik enerjisini başka bir enerji türüne (ışık, ısı, hareket, ses vb.) dönüştürme hızından bahsediyoruz. Basitçe ifade etmek gerekirse, bu, Bir cihazın herhangi bir anda kullanabileceği veya sağlayabileceği enerji miktarı..

La potencia se mide en watt (W) Uluslararası sistemde, ulusal ve profesyonel alanda çok sayıda benzer ifade kullanılması yaygın olsa da, örneğin; kilowatt (kW), megawatt (MW) veya gigawatt (GW)Size biraz bağlam sağlamak gerekirse, başlıca eşdeğerlikler şunlardır:

• 1kW = 1.000W
• 1 MW = 1.000 kW
• 1 GW = 1.000 MW

Basit bir doğru akım veya alternatif akım devresinde, elektrik gücü P En temel formül kullanılarak hesaplanır:

P = I · U

nerede I burada, akım şiddeti amper (A) cinsindendir ve U Bu, volt (V) cinsinden voltajdır. Sonucu şu şekilde elde ederiz: watt (W)Bu da saniyede joule (J/s) yani birim zamandaki enerjiye eşdeğerdir.

Bir ampulün üzerinde 100W, bir ocağın üzerinde 2.000W veya bir saç kurutma makinesinin üzerinde 1.500W yazdığını gördüğünüzde, bu size şunu anlatıyor... Cihazın çalışırken talep edebileceği veya dönüştürebileceği güçGüç ne kadar büyükse, aynı süre içinde iş yapma "kuvveti" veya kapasitesi de o kadar büyük olur.

Daha açık anlatmak gerekirse, üç adet düşük enerjili ampulü hayal edin. 8 W, 15 W ve 23 WHepsi elektriği ışığa ve bir miktar ısıya dönüştürür, ancak 23W'lık ampul saniyede daha fazla enerji sağlar, bu nedenle aynı süre içinde daha fazla alanı aydınlatır. İşte bu fark, onu bu kadar kullanışlı kılan şeydir. elektrik gücü.

Güç hesaplamasına ilişkin basit örnekler

Pratikte, güç hesaplamaları genellikle şebeke voltajına ve cihazdan geçen akıma dayanır. Tek fazlı bir ev tesisatınız varsa, 220 V (veya ülkeye bağlı olarak 230 V), P = V · I formülünü güvenle uygulayabilirsiniz.

220V'luk bir prize bağlı ve içinden akım geçen bir ampulü hayal edin. 0,45Güç şu şekilde olacak:

P = 220 V 0,45 A = 99 W (yaklaşık 100 W)

Öte yandan, ampulün watt değerini ve şebeke voltajını biliyorsanız, bunu çıkarabilirsiniz. yoğunluk Bu formül çözülerek içinden geçilir:

ben = P / V

Bir lamba ile 100 W 220 V'ta şunlara sahip olurduk:

I = 100 W / 220 V ≈ 0,45 A

Bu basit hesaplamalar, kabloların, sigortaların veya fişlerin boyutlandırılması ve ayrıca bir fikir edinilmesi için çok kullanışlıdır. Her bir cihaz ne kadar akım çekiyor? Ağ bağlantısı kurduğunuzda.

Ohm Yasası ve güçle ilişkisi

Güç kavramını tamamlamak için şunları hatırlamakta fayda var: Ohm kanunuBu yasa, üç temel elektrik niceliğini birbirine bağlar: gerilim, akım ve direnç. Georg Simon Ohm tarafından formüle edilmiştir ve şu şekilde ifade edilir:

R = ΔV / I

nerede R burada direnç ohm (Ω) cinsindendir. ΔV potansiyel farkı volt (V) cinsindendir ve I Burada, akım şiddeti amper (A) cinsindendir. Bu ifadeden, sorunları çözmenin en pratik yolları elde edilir:

• I = ΔV / R (Gerilim ve direnci biliyorsanız, akımı hesaplayabilirsiniz.)
• ΔV = R · I (Direnci ve akımı biliyorsanız, voltajı bulabilirsiniz.)

Ohm Yasası'nı P = V · I güç ifadesiyle birlikte uygulayarak, gücü direnç veya akımın bir fonksiyonu olarak ifade etmenin başka yolları da elde edilebilir. Dolayısıyla, V yerine R·I koyarsanız şunları elde edersiniz:

P = V · I = (R · I) · I = R · I²

Bu ilişki P = R · I² Bu yöntem, bir dirençte ne kadar ısı üretildiğini veya iletkenlerden akım geçtiğinde ne kadar ısındıklarını analiz etmek için çok kullanışlıdır.

Çok basit bir örneğe bakalım: eğer bir direnç 15 Ω Bir akıntı geçiyor. 30Olası fark şu olacaktır:

V = R · I = 15 Ω · 30 A = 450 V

Başka bir egzersizde, eğer bir direnciniz varsa... 100 Ω strese maruz bırakıldı 12 VYoğunluk şu şekilde olacaktır:

ben = ΔV / R = 12 V / 100 Ω = 0,12 A

Elektrik enerjisi: nedir ve nasıl ölçülür?

La elektrik gücü temsil etmek zaman içinde gerçekleştirilen toplam elektrik işi miktarıGüç, "bir cihazın saniyede ne kadar enerji işleyebildiği" anlamına gelirken, enerji ise belirli bir süre içinde ne kadar elektrik tükettiğini veya ürettiğini gösterir.

Elektrik alanında enerji şu şekilde ölçülebilir: jul (J)Ancak, iç tüketimde, endüstriyel kullanımda ve faturalamada [eksik terim] neredeyse her zaman kullanılır. watt-saat (Wh) ve hepsinden önemlisi kilowatt-saat (kWh)Elektrik faturanızda gördüğünüz bilgiler şunlardır: faturalama dönemi boyunca tüketilen enerji.

Güç, zaman ve enerji arasındaki temel ilişki şöyledir:

E = P · t

nerede E enerjidir, P güç ve t Çalışma süresi. Eğer P kW cinsinden ve t saat cinsinden ifade edilirse, E şu şekilde elde edilir: kWhEnerji elde etmek için watt ve saniye cinsinden çalışabilirsiniz. joule Bu eşdeğerliklerle:

• 1 kWh = 1 kW · 1 h
• 1 kWh = 1.000 W · 3.600 s
• 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J

Temel fikir şu ki, Enerji, zaman içinde güç etkisini biriktirir.Düşük güçlü bir cihazın uzun saatler boyunca açık bırakılması, günde sadece birkaç dakika kullanılan çok güçlü bir cihazdan daha fazla enerji tüketebilir.

Elektrik enerjisine dair açık örnekler

Sadece birini prize taktığınızı hayal edin. 100W buzdolabı Evinizde. 1 Ocak'ta sadece bir saatliğine bağlarsanız, tüketim şu şekilde olacaktır:

E = 100 W · 1 h = 100 Wh = 0,1 kWh

Eğer bunun yerine açarsanız Ay boyunca günde bir saat (31 gün), toplam enerji miktarı günlük enerjinin 31 ile çarpılmasıyla elde edilir:

E = 31 100 Wh = 3.100 Wh = 3,1 kWh

Bu durumda buzdolabı gücü Hâlâ 100W (bu değişmiyor), ama tüketilen enerji Aylık enerji tüketimi kullanım süresiyle birlikte artar. Tipik bir evde, çalışan çok daha fazla cihaz (aydınlatma, buzdolabı, çamaşır makinesi, bilgisayar, elektrikli ısıtma vb.) ile yıllık enerji tüketimi kolayca birkaç milyon dolara ulaşabilir. megavat-saat (MWh).

Bir diğer çok açıklayıcı örnek: buzdolabı 200 W 220V'a bağlı ve çalışır durumda 5 saatFormülü uygulayalım:

E = P · t = 200 W · 5 h = 1.000 Wh = 1 kWh

Eğer bir televizyonunuz varsa 120 W 2 saat boyunca açık bırakılırsa, hesaplama şu şekilde olur:

E = 120 W · 2 h = 240 Wh = 0,24 kWh

Bu değerler daha sonra ile çarpılır. kWh fiyatı Enerji tedarikçinizin faturadaki enerjiye ilişkin tutarı öğrenmek için sizden aldığı ücret.

Güç ve enerjiyi daha iyi anlamak için benzetmeler

Bazen başvurmak çok faydalı olabilir. günlük durumlarla karşılaştırmalar Bu kavramların akılda kalmasına yardımcı olmak için, çok iyi çalışan üç klasik benzetme vardır: araba, su ve hatta ışın kılıcı.

Araba kullanırken, güç şunlarla ilişkilendirilebilir: anlık hız (km/sa), güç şuna eşdeğer olurdu kat edilen toplam mesafe (km). Kısa bir süre için hızlı (yüksek güç) gidebilir ve az kilometre yol kat edebilirsiniz (düşük toplam enerji) veya uzun saatler boyunca nispeten yavaş (düşük güç) gidebilir ve çok kilometre yol kat edebilirsiniz (yüksek birikmiş enerji).

Hortum ve bir kova suyla da benzer bir durum yaşanır. su akışı Saniyede litre cinsinden şöyle olurdu: güçiken kovaya dolan su miktarı Bu, toplam litre miktarı olurdu, yani güçÇok büyük bir su akışı kovayı hızla doldurur; küçük bir akış daha uzun sürer, ancak yeterince uzun süre devam ettirirseniz sonunda o da dolduracaktır.

Daha teknik ama aynı derecede faydalı karşılaştırmalar da var: Tahminlere göre bir ışın kılıcı sırayı gerektirir 28 kW Çalıştırmak için gereken güç. Kahraman bunu 15 dakika kullanırsa, gereken enerji miktarı şu kadar olur:

Enerji = 28 kW · (15 dk / 60 dk/saat) = 7 kWh

Eğer 3 saat boyunca aralıksız savaşırsa, tüketeceği enerji miktarı şu kadar olur:

Enerji = 28 kW · 3 saat = 84 kWh

Kılıcın gücü değişmiyor (28 kW olarak kalıyor), ancak Toplam enerji Açık kaldığı süre uzadıkça artar; bu, gerçek bir elektrikli cihazda da olan şeydir.

Güneş enerjisinde güç ve enerjinin uygulanması

Fotovoltaik bir sistemde, güç Genellikle şu şekilde ifade edilir: kilovat (kW) ve [belirsiz] anlık üretim kapasitesini temsil eder. Bu güç, güneş radyasyonuna, güneşin konumuna ve hava koşullarına bağlı olarak gün boyunca değişir.

La üretilen enerji Güneş enerjisi tesisatı şu şekilde ifade edilir: kilowatt-saat (kWh) ve belirli bir süre boyunca her an üretilen gücün toplanmasıyla elde edilir. Tipik bir izleme grafiğinde, dikey eksen şunu temsil eder: güç (kW) ve yatay eksende zaman. eğri altındaki yüzey Güç, tam olarak üretilen toplam enerjidir (kWh).

Örneğin, sistem belirli bir saatte ortalama bir değer üretiyorsa 3 kWBu frekans bandında elde edilecek enerji şu şekilde olacaktır:

Enerji = 3 kW · 1 saat = 3 kWh

Günün sonunda kurulumunuzun başarılı olduğunu görürseniz 21 kWh, tahmin edebilirsiniz ekonomik tasarruf Bu enerjiyi enerji sağlayıcınızın tarifesiyle çarpın. 0,18 €/kWh fiyatla, günlük tasarruf şu şekilde olacaktır:

Tasarruf = 21 kWh · 0,18 €/kWh = 3,78 €

Aynı mantık aylık veya yıllık üretimi değerlendirmek için de geçerlidir: yeterlidir ki kWh'yi toplayın Her aralıkta üretilen enerjiyi, şebekeden artık enerji satın almayarak tasarruf ettiğiniz kWh maliyetiyle çarpın.

Piller: enerji kapasitesi ve deşarj gücü

Pillerde de iki kavram açıkça birbirinden ayrılır: enerji kapasitesi ve maksimum güçKapasite şu şekilde verilir: kWh ve normal deşarj veya şarj gücü kW.

Diyelim ki bir batarya var ve 10 kWh kapasite ve sürekli bir güç 5 kWBu, sürekli olarak maksimum 5 kW güç sağlayabileceği anlamına gelir. Bu maksimum güçte kullanırsanız, teorik deşarj süresi şu şekilde olacaktır:

Zaman = Enerji / Güç = 10 kWh / 5 kW = 2 saat

Bu yüzden bazen kapasiteleri ve sağlayabilecekleri güç arasındaki ilişkiye bağlı olarak "2 saatlik" veya "4 saatlik" pillerden vb. bahsediyoruz. pil gücü Bu, bir cihazın aynı anda kaç yükü (buzdolabı, aydınlatma, klima vb.) çalıştırabileceğini belirlerken, depolanmış enerji Bu, sistemin bu yükleri ne kadar süreyle kaldırabileceğini gösterir.

Tipik bir buzdolabı yaklaşık olarak şu kadar süreye ihtiyaç duyar: 300 W Kompresör devreye girdiğinde. Günde ortalama 6 ila 8 saat çalışırsa, yaklaşık tüketimi şu kadar olacaktır. günde 2 kWhBu enerji, izole edilmiş veya yedek bir sistemde, bataryadan veya güneş panellerinden sağlanmalıdır.

Enerji ısı olarak dağılır: Joule Yasası

Bir iletken veya dirençli bir bileşenden elektrik akımı geçtiğinde, akımın bir kısmı Elektrik enerjisi kaçınılmaz olarak ısıya dönüşür.Bu olgu, şu şekilde açıklanmaktadır: Joule YasasıBu, üretilen termal enerjiyi nicel olarak ifade eder.

Joule Yasası'nın birim zamanda harcanan enerji (yani termal güç) için matematiksel ifadesi şu şekilde yazılabilir:

S = ben² · R · t

nerede Q Bu, joule cinsinden enerjidir. I Akım (amper cinsinden), R ohm cinsinden direnç ve t Zamanı saniye cinsinden ifade etmek isterseniz. Enerjiyi ise saniye cinsinden ifade etmek isterseniz... calorías Joule yerine yaklaşık dönüşüm faktörü kullanılır. 1 kal ≈ 4,18 Jgenellikle yaklaşık olarak şuna eşittir 0,24 İlişkiyi tersine çevirdiğimizde:

Q (kal) = 0,24 · I² · R · t

Direnci olan bir elektrikli cihazı hayal edin. 30 Ω içinden bir akımın aktığı 4120V güç kaynağına bağlı. Eğer açık kalırsa... 10 minutos (600 saniye), ısıya dönüşen enerji kalori cinsinden şu olacaktır:

Q = 0,24 · (4 A)² · 30 Ω · 600 s

Q = 0,24 · 16 · 30 · 600 = 0,24 · 288.000 = 69.120 kalori

Bu etki şunlardan sorumludur: Kabloların ısıtılması, sobaların, ocakların, tost makinelerinin ısıtma elemanları ve çalışma prensiplerini tamamen elektrik enerjisini ısıya dönüştürmeye dayandıran diğer cihazlar.

Ev tipi elektrikli cihazlarda güç ve enerji

Tüm ev aletlerinin bilgi etiketlerinde aşağıdaki gibi bilgiler yer alır: voltaj, frekans, nominal güç ve bazen de ortalama tüketim. İspanya'dakine benzer bir şebekeye sahip ülkelerde tipik voltaj şöyledir: 220-230 V ve sıklığı 50 Hz.

La nominal güç (W cinsinden) Her cihazda gördüğünüz bilgiler, cihazın saniyede ne kadar enerji dönüştürebileceğini gösterir. Bu, enerji formülüne dayanmaktadır. E = P · tYaklaşık kullanım süresini biliyorsanız, kWh tüketimini de tahmin edebilirsiniz. İşte bazı yaygın ev aletlerini içeren örnek bir tablo:

Elektrikli ev aletleri	Güç (W)	1 saatteki enerji tüketimi (kWh)
Elektrikli süpürge	1.000	1
bilgisayar	400	0,4
Çamaşır makinesi	500	0,5
Elektrikli soba	2.000	2
Saç kurutma makinesi	1.500	1,5

Eğer alırsak Saç kurutma makinesi Örneğin, 1.500 W gücündeki bir cihazı bir saat boyunca aralıksız kullanırsak, tüketim şu şekilde olacaktır:

E = 1.500 W · 1 h = 1.500 Wh = 1,5 kWh

Karşılaştırma yapıldığında, birinin diğerinden daha iyi olduğu hemen anlaşılıyor. 2.000W elektrikli ocak Saatte en çok enerji tüketen cihazlardan biridir (2 kWh), aynı zamanda 400W bilgisayar Saatte çok daha az tüketiyor (0,4 kWh). Burada da aradaki fark oldukça büyük. anlık güç y Birikmiş enerji kullanım süresine bağlı olarak.

Güç (kW) ve enerji (kWh) arasındaki temel farklar

Yukarıda belirtilenlerin tümü göz önüne alındığında, şu husus artık çok açık bir şekilde ortaya konabilir: Elektrik gücü ve enerji arasındaki temel farkBu da zamanla yakından bağlantılıdır. Her iki miktar da birbiriyle ilişkili olup faturalarda ve sözleşmelerde birlikte görünse de aynı şeyi ölçmezler.

İlk önce elektrik gücü Bu anlık bir niceliktir: şunu gösterir: Belirli bir anda enerjinin tüketilme, üretilme veya aktarılma hızı.Güç, watt (W) veya kilovat (kW) cinsinden ölçülür ve bir sistemin elektrik işi yapma "hızını" tanımlar.

La elektrik gücüÖte yandan, bu şunu temsil eder: bir zaman aralığında kullanılan veya üretilen toplam enerji miktarıGüç, watt-saat (Wh), kilovat-saat (kWh) veya MWh gibi daha büyük birimlerle ölçülür. Gücün çalışma süresiyle çarpılmasıyla elde edilir.

Başlıca farklılıkları şu şekilde özetleyebiliriz:

• Zamanla olan ilişkiGüç, kısa bir süre içindeki anlık veya ortalama bir değeri ifade eder; enerji ise kullanım süresinin tamamı boyunca güç biriktirir.
• Ölçü birimiGüç, W veya kW cinsinden; enerji ise Wh, kWh, MWh vb. cinsinden ifade edilir.
• Tasarı üzerindeki etkiSözleşme kapsamındaki güç (kW), neredeyse hiç tüketmeseniz bile ödediğiniz sabit bir tutardır; tüketilen enerji (kWh) ise değişkendir ve cihazları ne kadar kullandığınıza bağlıdır.

Günlük dilde ifade etmek gerekirse, şunu söyleyebiliriz ki... Güç, otoyolun genişliği gibidir. (aynı anda kaç araba geçebilir?) Enerji, geçen toplam araç sayısıdır. Bir günde bu yol boyunca ilerlemek. Çok geniş ama neredeyse hiç araba olmayan bir otoyolun çok fazla kapasitesi (çok fazla kullanılabilir gücü) olurdu, ancak dolaşan toplam enerji az olurdu.

Elektrik faturanızda güç ve enerji nasıl görünür?

Herhangi bir elektrik faturasını yakından incelerseniz, her zaman iki farklı terimin yer aldığını göreceksiniz: güç terimi y el enerji terimiHer birinin hesaplaması ve ücreti farklıdır.

Çağrı işe alınan güç Bu, sözleşmeniz kapsamında hak kazandığınız maksimum güç miktarıdır (kW cinsinden). Bu değer sabittir ve genellikle, bu kullanım seviyesine ulaşıp ulaşmadığınıza bakılmaksızın, günlük kW başına veya yıllık kW başına bir ücret olarak ödenir. Aşırı güç kullanımı, her ay fazla ödeme yapmak İhtiyacınız olmayabilecek bir özellik için.

El enerji terimi yansıtıyor Gerçekte tükettiğiniz kWh Fatura döneminde tüketim sayaç tarafından ölçülür. Bu tüketim, sözleşmede belirtilen kWh fiyatıyla (kullanım zamanına bağlı fiyatlandırma varsa günün saatine göre değişebilir) çarpılır ve geçiş ücretleri ve vergiler eklenerek faturanızın değişken kısmı oluşturulur.

Bu iki kavram arasındaki farkı anlamak, sözleşmeli gücünüzü alışkanlıklarınıza göre ince ayar yapmanıza, mevcut gücünüzü aşmanız durumunda otomatik bağlantı kesintilerini önlemenize ve enerji tüketim modelinize uygun tarifeler bulmanıza olanak tanır. İzleme araçları ve Akıllı sayaçlar Tam olarak şu konularda yardımcı oluyorlar: Güç talebi eğrisini ve tüketilen enerjiyi ayrıntılı olarak analiz edin.Sözleşmeyi düzenlemek ve konfordan ödün vermeden elektrik maliyetlerini düşürmek amacıyla.

Faturanızdaki terimlerin gerçekte ne anlama geldiğini anladığınızda, sözleşmeli elektrik tüketiminizi azaltmanın, tarifenizi değiştirmenin veya düşük tüketimli cihazlar, LED aydınlatma veya hatta pilli kendi kendine tüketim sistemleri gibi verimlilik önlemlerine yatırım yapmanın buna değip değmeyeceğini değerlendirmek çok daha kolay hale gelir.

Aradaki farkı kavramak elektrik gücü ve enerjiBirimleri (W, kW, Wh, kWh) okumayı bilmek, P = V · I ve E = P · t gibi basit formülleri anlamak ve tüm bunları faturanızla ve cihazlarınızın gerçek çalışmasıyla ilişkilendirmek, tüketiminizi yönetmek için sizi çok daha avantajlı bir konuma getirir. Sonuç olarak, evinizde veya iş yerinizde elektriğin nasıl aktığını ve dönüştürüldüğünü anlamak, hangi güç kapasitesini sözleşmeyle alacağınıza, hangi cihazları satın alacağınıza, bunları nasıl kullanacağınıza ve hangi verimlilik veya kendi kendine tüketim yatırımlarının cüzdanınız ve çevre için en mantıklı olduğuna karar vermenin anahtarıdır.