Fysik

Elektrisk energi og effekt

29. januar 2019 af Emilie50 (Slettet) - Niveau: B-niveau

Jeg sidder lige og læser fysik, og så er der noget jeg ikke forstår. Der står at vi man kigger på en ladning Q der ved A kommer ind i komponenten i tidsrummet t. Strømmen gennem ledningen er konstant og dermed også gennem komponenten, hvorfor? Mit andet spørgsmål er, omkring at der står, at der i tidsrummet t også strømmer en ladning af størrelsen Q ud af komponenten ved B, hvordan giver det mening? Og hvorfor får denne ladning et tab i elektrisk potentiel energi? Og hvad er elektrisk potentiel energi egentlig?

Brugbart svar (0)

Svar #1
29. januar 2019 af mathon

... hvad er elektrisk potentiel energi egentlig =

$\small E_{pot}=Q\cdot E\cdot d\qquad\textup{hvor E er den elektriske feltstyrke.}$

Svar #2
29. januar 2019 af Emilie50 (Slettet)

Men hvordan forklarer man det med ord?

Brugbart svar (0)

Svar #3
29. januar 2019 af mathon

Man indfører jo netop fysiske begreber for at lette fremstillingen af ellers mere komplekse forhold.

Egentlig er det en vektorligning:

$E_{pot}=Q\cdot \textbf{E}\cdot\textbf{d}$

Når ladningen $Q$ bevæger sig distancen $d$ i modsat retning af $\textbf{E}$ ,
øges dens elektrisk potentielle energi:

$\Delta E_{pot}=Q\cdot E\cdot d$

Når ladningen $Q$ bevæger sig distancen $d$ i $\textbf{E}'s$ retning,
mindskes dens elektrisk potentielle energi:

$\Delta E_{pot}=-Q\cdot E\cdot d$

Brugbart svar (0)

Svar #4
30. januar 2019 af mathon

Nu er den elektriske feltstyrke, hvis enhed er $\frac{N}{C}=\frac{V}{m}$ ikke direkte målelig.
Men
$\small E\cdot d=U$ og da strømmen er konstant
haves
$\small I=\frac{Q}{t}\Leftrightarrow Q=I\cdot t$
hvoraf
$\small \Delta E_{pot}=Q\cdot E\cdot d=I\cdot t\cdot U$

$\small \Delta E_{pot}= U\cdot I\cdot t\qquad\textup{som du m\aa ske genkender som Joules Lov, }$

hvor
effekten
så bliver
$\small P=\frac{\Delta E_{pot}}{t}=\frac{U\cdot I\cdot t}{t}=U\cdot I$

$\small \small P=U\cdot I\qquad\textup{hvis enhed er }\frac{J}{s}=W$

Brugbart svar (0)

Svar #5
31. januar 2019 af Eksperimentalfysikeren

#0 Din formulering er lidt uklar.

Du kan sammenligne med vand i vandrør. Ladningen Q svarer til en vandmængde M. Hvis du sende vandmænden M ind i den ene ende, A, af et fyldt rør, vil der også komme vandmængden M ud af den anden ende, B. Tilsvarende, hvis du sende en elektrisk ladning Q ind i en komponent ved A, vil der komme en elektrsk ladning Q ud af den anden ende ved B.

Elektrisk strømstyrke, I, er den ladning, der løber gennem en komponent pr tidsenhed. Sender man ladningen Q gennem komponenten i løbet af tiden t er strømstyrken I=Q/t.

Elektrisk spændingsforskel, U, svarer til trykforskellen i vand. Der skal en vis trykforskel, Δp, til at drive vandet gennem røret. Grunden til det er, at der er noget gnidning i røret. Den energi, der derved afsættes som varme i røret er Δp*M. Tilsvarende afsættes der varme i en komponent, som strømmen løber igennem. Under bevægelsen støder elektronerne ind i forskellige forhindringer. Derved taber de bevægelsesenergi. Denne energi er E = U*Q. Det elektriske potentiale ved enden af en komponen svarer til trykket ved den tilsvarende ende af vandrøret. Vandet bevæger sig fra højt tryk mod lavt tryk. Tilsvarende bevæger den elektriske ladning sig fra højt potentiale med lavt potentiale.

Skriv et svar til: Elektrisk energi og effekt

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.