Memahami konsumsi listrik

Saya memiliki masalah dalam memahami perbedaan antara daya listrik dan konsumsi. Bisakah Anda membantu saya memahami apa itu konsumsi energi listrik?

Katakanlah saya memiliki bohlam, yang tertulis 100 W. Berapa bohlam ini mengkonsumsi dalam 1 jam? Bisakah itu memiliki daya lebih rendah dari 100 W? Bisakah itu memiliki kekuatan lebih besar dari 100 W?

Saya ingin tahu apa hubungan antara daya listrik dan konsumsi listrik.

Saya sangat menyesal atas disambiguasi besar dari kepala saya. Tapi saya tidak tahu harus bertanya siapa lagi. Saya harap Anda tidak akan menganggap pertanyaan saya bodoh, meskipun demikian.

Masalah yang membuat Anda bingung sepertinya adalah perbedaan antara kekuatan dan energi .

Energi adalah seberapa banyak pekerjaan yang dapat Anda lakukan. Unit umum adalah joule atau watt-jam.

Kekuatan adalah seberapa cepat Anda bekerja. Ini tingkat perubahan. Unit umum adalah watt atau tenaga kuda. Horsepower mungkin merupakan unit instruktif untuk dipertimbangkan. Katakanlah Anda ingin memindahkan setumpuk besar jerami. Apakah itu digerakkan oleh kuda atau housecat tidak mempengaruhi jumlah pekerjaan yang dilakukan. Tetapi kuda melakukannya lebih cepat , karena ia adalah binatang yang lebih kuat.

Untuk keperluan membahas konsumsi listrik jaringan, watt (W) dan kilowatt-jam (kWh) adalah unit yang paling umum digunakan. Untuk mengetahui berapa banyak energi yang dikonsumsi, kalikan daya dengan waktu. 100 W x 1 jam adalah 100 watt-jam, atau .1 kWh. Singkatnya, hubungan antara daya dan konsumsi adalah waktu .

Bohlam 100W mengkonsumsi 100W dengan asumsi voltase di atasnya adalah apa yang ditentukan pada paket, yang biasanya 120V dalam pengalaman saya. Jika tegangan pada soket Anda lebih rendah, bohlam akan mengkonsumsi lebih sedikit daya. Ini kira-kira resistensi tetap, jadi daya yang dikonsumsi adalah

Sebagai tambahan, ingatlah konservasi energi. Jika sesuatu mengkonsumsi 100W, energi itu sedang dikonversi ke bentuk lain. Entah itu disimpan (energi potensial), digunakan (cahaya, gerakan, dll.), Atau terbuang sebagai panas. Untuk bola lampu pijar , ~ 90% dari daya yang dikonsumsi dikonversi menjadi panas. Jadi bola lampu pijar 100W mengkonsumsi 100W, tetapi hanya menghasilkan 10W cahaya. Itu menjadi panas karena 90W lainnya sedang terbuang sia-sia. Itulah sebabnya CFL berjalan jauh lebih dingin dan mengonsumsi daya lebih sedikit untuk output cahaya yang sama.

$\times$

KWh adalah unit praktis untuk daya listrik, tetapi unit SI adalah joule ("J"), yang jauh lebih kecil. Joule adalah energi yang dikonsumsi oleh perangkat 1 W dalam 1 detik.

$1 J = 1 W \cdot s$

$\times$

$\approx$

Peringkat daya pada bola lampu adalah tingkat konsumsi energi. Berapa banyak energi yang dikonsumsi adalah fungsi dari berapa lama dihidupkan. Energi = Daya × waktu. Jika dihidupkan selama satu jam, itu akan mengkonsumsi 100 Watt Jam. Ini adalah unit yang ditagih oleh perusahaan listrik.

Ketika pertama kali mulai mempelajari fisika (atau sebagian besar topik apa pun), inilah trik logam: selalu mencoret istilah yang rumit, dan menggantinya dengan definisi 'tidak terbungkus'. Sederhana bukan?

Ini sangat membantu dalam memahami laju aliran. Jangan menggunakan satu unit, melainkan berikan nama kuantitas per detik. Misalnya, kata "Saat ini" berarti aliran biaya. Jadi (setidaknya di tahun-tahun awal Anda) biasakan untuk tidak mengatakan apa-apa saat ini. Selalu ubah ke "aliran biaya." Dan jangan pernah mengatakan Amperes, karena ampere sebenarnya hanyalah laju aliran muatan dalam coulomb-per-detik.

Jawaban atas pertanyaan Anda mungkin menjadi jelas jika Anda berhenti mengucapkan kata "Kekuatan." Jika kata tersebut memiliki definisi kabur di pikiran Anda (atau, definisi yang salah,) maka pertanyaan Anda dapat menjawab sendiri begitu Anda terbiasa memasukkan arti yang benar ke dalam semua kalimat. "Kekuatan" berarti aliran energi. Ini adalah tingkat transfer energi, atau perambatan energi di seluruh jaringan distribusi (termasuk listrik, dan sabuk penggerak, dan penggerak poros). Jangan katakan Daya, katakanlah aliran energi. Dan juga, berhentilah mengucapkan Watts. Watts sebenarnya hanyalah laju aliran energi dalam joule-per-detik.

Katakanlah saya memiliki bohlam, yang ditulis 100 joule / detik. Berapa konsumsi bohlam ini dalam 1 jam?

Lihat apa yang saya lakukan di sana?

Satu jam adalah 60 menit atau 3600 detik. Jadi bohlam mengkonsumsi 3600 X 100 = 360.000 joule energi per jam.

1. 100 Wh (0,1 kWh). Energi adalah kekuatan x waktu, jadi W xh = Wh.
2. 100 W mengasumsikan tegangan rumah tangga biasa. Di AS yang diperbaiki 120 V. Ini hanya sedikit berbeda, sehingga daya mungkin sedikit di atas atau di bawah 100 W