Opna hovudmenyen

Elektrisk energi er energi lagra i eit elektrisk felt, eller overført i form av eit elektromagnetisk felt, anten som radiobølgjer eller ein eller annan form for kabel (eller i mikrobølgjeområdet bølgjeleiarar) som lokaliserer det elektromagnetiske feltet til området rundt leiarane. For trådlaus overføring av elektrisk energi nyttar ein ei sende- og ei mottakarantenne, men på grunn av at dimensjonane på antenna må vera av same storleiksorden som bølgjelengda til dei elektromagnetiske bølgjene nyttar ein alltid kabel for låge frekvensar. Dei elektromagnetiske bølgjene som overfører energien i elnettet til dømes har ein frekvens på 50 Hz, tilsvarande ei bølgjelengd på 6000 km (avstanden frå Longyearbyen til Aswan i Egypt), så ein nyttar alltid kabel. Når avstanden mellom leiarane er liten i høve til bølgjelengda er det mest praktisk å nytta elektrisk straum og spenning i utrekningar, men for å finna energien overført av ei radiobølgje lyt ein nytta dei elektriske- og magnetiske felta E og H.

Elektrisk energi overført via ein elektrisk leiarEndra

I lågfrekvensområdet kan ein finna den elektriske energien W (J) ved å summera elektrisk effekt over ein tidsbolk   (s). Etter som effekten er lik produktet av straumen i (A) og spenninga u (V) vert energien som er overført i tidsbolken  :

 ,

der φ er fasevinkelen mellom straum og spenning. Når straum og spenning er i fase vert uttrykket forenkla til

 

og om spenninga og straumen er konstante (likestraum og likespenning) vert uttrykket:

 ,

der   er spenninga og   er straumen.

Elektrisk energi overført via ein elektromagnetisk bølgje i fritt feltEndra

Strålingsintensiteten i ei elektromagnetisk bølgje finn ein som kryssproduktet mellom det elektriske feltet   og det magnetiske feltet   (begge vektorar)[1][2]:

 .

Kryssproduktet   vert kalla Poynting-vektoren og har eining W/m². Det representerer difor effekt per flateeining. Totaleffekta i det elektromagnetiske feltet finn ein difor som flateintegralet

 

der S er arealet ein integrerer over. Energien (ein skalar) finn ein ved å integrera over ein tidsbolk  :

 .

ReferansarEndra

  1. Sears, F.W., Zemansky, M.W. og Young, H.D., University physics, 5. utg., Addison-Wesley Publ. Comp., 1978.
  2. Kraus, J.D., Electromagnetics, 3. utg., McGrew-Hill, 1984.

Sjå ògEndra