Elektroenerģija — definīcija un mērvienības (J, Wh, kWh, MWh)

Elektroenerģija — skaidra definīcija un mērvienības (J, Wh, kWh, MWh). Uzzini, kā mērīt un saprast enerģijas patēriņu mājsaimniecībā un industrijā.

Elektroenerģija var attiekties uz vairākām, taču savstarpēji saistītām lietām. Tā var nozīmēt:

• Elektriskā laukā uzkrātā enerģija
• Elektriskajā laukā esošas uzlādētas daļiņas potenciālā enerģija.
• Elektroenerģija, ko nodrošina elektrība

Visos šajos gadījumos elektriskās enerģijas SI mērvienība ir džouls (J). Džouls ir darba vai enerģijas daudzums — piemēram, jaudai vienam vatam (W) darbojas vienu sekundi, tā tiek patērēta viena džoula. Taču ikdienā elektroenerģijas daudzumu ērtāk izsaka stundās reizinātā formā, tādēļ plaši lieto vātstundu (Wh), kilovatstundu (kWh) un megavatstundu (MWh).

Mērvienības un pārrēķins

• Vāts (W) ir jaudas (power) SI mērvienība. Jauda ir enerģijas plūsma laika vienībā — matemātiski P = dE/dt. Vats ir ekvivalents vienam džoulam sekundē (1 W = 1 J/s).
• Vātstunda (Wh) ir enerģijas vienība, kas vienāda ar vienas vata jaudas darbību vienu stundu (1 Wh = 1 W × 1 h).
• Kilovatstunda (kWh) = 1 000 Wh. To lieto ģenerētas vai patērētas elektroenerģijas mērīšanai mājsaimniecībās un mazākos uzņēmumos. Ja teiksim, 60 W spuldze stundas laikā patērē 60 Wh = 0,06 kWh.
• Megavatstunda (MWh) = 1 000 kWh. To bieži lieto lielu ražošanas jaudu un elektrostaciju saražotās enerģijas apjomam.

Svarīgi pārrēķini starp vienībām:

• 1 Wh = 3 600 J
• 1 kWh = 1 000 Wh = 3,6 × 10^6 J
• 1 MWh = 1 000 kWh = 3,6 × 10^9 J

Praktiski skaidrojumi un pareiza terminoloģija

Bieži terminus "elektroenerģija" un "elektriskā enerģija" lieto savstarpēji aizvietojami. Tomēr fizikā un elektrotehnikā "enerģijai" un "jaudai" ir atšķirīgas nozīmes:

• Enerģija (E) — uzkrāta vai patērēta darba daudzība, ko mēra džoulos (J) vai vātstundās (Wh, kWh utt.). Tā ir kumulatīva lielība: ierīce patērē enerģiju laika gaitā (piem., 5 kWh mēnesī).
• Jauda (P) — enerģijas pārneses ātrums (enerģija laika vienībā), mēra vatos (W), kilovatos (kW), megavatos (MW). Tā raksturo, cik ātri tiek patērēta vai raidīta enerģija (piem., elektriskā sildītāja jauda 2 kW).

Tāpēc ir būtiski lietot terminus pareizi. Piemēri pareizai lietošanai:

• Ierīce patērē jaudu 100 W (t.i., tās patēriņa ātrums ir 100 J/s).
• Ierīce patērē enerģiju 0,1 kWh stundas laikā (t.i., 100 W × 1 h = 0,1 kWh).

Nekorekti būtu teikt, ka ierīce "patērē 100 kW" ja runā par patērēto enerģiju mēneša laikā — šajā gadījumā pareizais izteiciens būtu "patērēja 100 kWh" vai "tās vidējā jauda bija 100 kW".

Kāpēc tas ir svarīgi

Praktiski šī atšķirība ietekmē gan elektroenerģijas uzskaiti, gan rēķinu aprēķinu un sistēmu projektēšanu. Elektrības piegādātāji un rēķini parasti izmanto kWh, jo tie rāda, cik daudz enerģijas konkrēti patērējāt noteiktā laika periodā. Enerģijas ražotāji un sistēmu inženieri runā arī par jaudu (kW, MW), jo tā nosaka, cik daudz enerģijas var tikt piegādāts uzreiz vai cik ātri to var saražot.

Tipiska mājsaimniecība mēnesī patērē vairākus simtus kilovatstundu, bet lielas elektrostacijas ražo enerģiju mērogā no daudziem līdz tūkstošiem megavatstundu vai gigavatstundām (GWh) gadā.

Jautājumi un atbildes

J: Kāda ir elektriskās enerģijas SI mērvienība?

J: Kas ir vātshāze?

J: Cik daudz enerģijas mēnesī patērē parasta mājsaimniecība?

J: Kāda ir atšķirība starp "elektroenerģiju" un "elektrisko jaudu"?

J: Vai ir pareizi teikt "enerģijas plūsma"?

Vai ir pareizi teikt "patērēt elektroenerģijas daudzumu"?

Meklēt pēc burta