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공학 과학기술 계산/전기 계산

전기 에너지(Electrical Energy) 및 전력(Power) 계산

by MetalSoft 2024. 1. 16.

하전 입자의 운동에너지와 위치에너지로부터 파생되는 에너지를 전기적 위치에너지라고 하며, 전기적 위치에너지를 변환한 에너지를 전기 에너지라 한다. , 전기 에너지는 한 지점에서 다른 지점으로 전자가 이동할 때 생성되는 에너지로 정의할 수 있다. 전기 에너지의  단위는 J = W-s 이다.

 

전력은 전기 에너지가 일을 할 수 있는 능력을 말하며, 단위 시간당 수행되는 전기 작업의 양으로 정의.

전력의 SI 단위는 W 또는 J/s로 표시한다.

 

전기제품에 의해 전달되는 전기 에너지 계산을 위해 아래의 식을 이용한다.

 

(1) E = P * t

(2) t = E / P

 

여기서,

 E : 전기 에너지 (J)

 P : 전력 (W), P = V * I

 t : 에너지 시간 (sec)

이다.

 

전기 에너지는 열 에너지, 빛 에너지, 운동 에너지 등과 같은 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있다.

 

예를 들어, 전기 포트로 500 ml (500 g)20 °C 에서 100 °C 끓일 경우, 필요한 열 에너지(금속의 비열 및 열 에너지 계산 참조)167,360 J 이다. 만약 전기포트 정격 전력이 1,800 W 라면 위 (2)에 위에서 구한 열 에너지를 전기 에너지에 입력하여 계산한 에너지 시간은 93 sec이다. 실제 전기 에너지가 열 에너지로 변환시 변환효율을 고려하여야 하므로 전기포트에서 물을 끓이는 시간은 더 걸릴 것이다.

 


결과값 선택 :

전력, P (W) :

에너지 시간, t (s) :

     

전기 에너지, E (J) :