Ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Όταν περνά ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από έναν αγωγό τα κινούμενα ηλεκτρόνια συγκρούονται με τα σταθερά άτομα του πλέγματος που αποτελεί τον αγωγό και χάνουν ενέργεια. Ουσιαστικά, μετατρέπουν ένα μέρος της ενέργειάς τους σε θερμότητα. Έτσι, όταν περνά ρεύμα από μια αντίσταση, αυξάνεται η θερμοκρασία της. Ένα μέτρο της ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμότητα με τον χρόνο είναι η ισχύς. Η μονάδα μέτρησης είναι το Watt (W).

Ας σκεφτούμε μια λάμπα φωτισμού 60Watts. Η πληροφορία που μας δίνει αυτή η τιμή της ισχύος είναι ότι η λάμπα μπορεί δώσει μέχρι 60Watt ηλεκτρική ισχύ χωρίς να αλλοιωθεί. Αποτελεί δηλαδή τη μέγιστη τιμή της παραγόμενης ισχύος από τον λαμπτήρα.

Η ισχύς δίνεται από τον τύπο:

P = V \cdot I  \,, όπου για τις μονάδες μέτρησης είναι 1_{Watt}=1_{Volt}\cdot 1_{Ampere}

ο οποίος, αν συνδυαστεί με τον νόμο του Ohm, δίνει την ισχύ που παράγεται από μια ηλεκτρική αντίσταση όταν περνά από μέσα της ηλεκτρικό ρεύμα έντασης I:

P = I^2 \cdot R  \, όπου είναι 1_{Watt} = 1_{Ampere^2} \cdot 1_{Ohm}

Όσο πιο μεγάλη είναι η μέγιστη ισχύς της αντίστασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του ρεύματος που μπορεί να την διαπεράσει χωρίς να την αλλοιώσει.

[Επεξεργασία] Στον χώρο

Η ηλεκτρική ισχύς υπάρχει οπουδήποτε συνυπάρχουν ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Το πιο απλό παράδειγμα είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, όπως περιγράφεται παραπάνω. Στη γενική περίπτωση, όμως, η απλή εξίσωση P = IV πρέπει να αντικατασταθεί από μια πιο πολύπλοκη, το ολοκλήρωμα του εξωτερικού γινομένου του ηλεκτρικού επί του μαγνητικού πεδίου σε μια περιοχή, δηλαδή:

\mathbf{P} = \int_S \mathbf{E} \times \mathbf{H} \cdot \mathbf{dA}

Το αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης αυτής είναι ένα διάνυσμα, καθώς η ισχύς έχει και μέτρο και κατεύθυνση. Για περισσότερες πληροφορίες, δείτε και το διάνυσμα Πόιντινγκ.