Energia mecanica & energia electrica1

24
Proiect Energia Mecanica Si Energia Electrica

Transcript of Energia mecanica & energia electrica1

Page 1: Energia mecanica & energia electrica1

Proiect Energia Mecanica Si Energia Electrica

Page 2: Energia mecanica & energia electrica1

ENERGIAENERGIA

Page 3: Energia mecanica & energia electrica1

CUPRINSCUPRINSEnergiaEnergia- Ce este energia?- Tipuri de energieEnergia cineticaEnergia cinetica- Ce este energia cinetica?- O alta definitie a energiei cinetice- Teorema de variatie a energiei cinetice

Page 4: Energia mecanica & energia electrica1

Energia potentialaEnergia potentiala- Ce este energia potentiala?- Ce este energia potentiala?- O alta definitie a energiei potentiale- O alta definitie a energiei potentiale- Cate tipuri de energie potentiala cunoasteti- Cate tipuri de energie potentiala cunoasteti- Cum se calculeaza energia potentiala gravitationala- Cum se calculeaza energia potentiala gravitationalaEnergia electr icaEnergia electr ica- Ce este energia electrica?- Ce este energia electrica?- Avantajele energiei electrice- Avantajele energiei electrice- Energia si puterea curentului electric- Energia si puterea curentului electric

- Este energia necesara in viata omului?- Este energia necesara in viata omului?

Page 5: Energia mecanica & energia electrica1

Orice gest, oricat de neinsemnat, necesita un consum de energie: aprinderea luminii ori mancatul de ciocolata presupun un consum de energie. La fel mersul cu masina sau alergatul pe o distanta de 400 de metri. Pe Pamant, Soarele este sursa primordiala de energie. Daca energia exista pretutindeni, daca ea este cauza a foarte multe efecte, a o defini nu este usor. In termeni generali, se numeste energie ceea ce poate produce un lucru mecanic. Vantul invarte paletele unei instalatii eoliene: vantul este in acest caz o sursa de energie mecanica. Rasnitul cafelei cu o rasnitoare conectata la o priza de current presupune utilizarea energiei electrice. Cu ajutorul luminii, plantele produc frunze, flori si fructe: lumina este o sursa de energie radianta. Aceste exemple ne arata ca energia poate exista sub diferite forme:

mecanica,electrica, radianta…

Page 6: Energia mecanica & energia electrica1

Energia cineticăEnergia cinetică

Page 7: Energia mecanica & energia electrica1

Ce este energia Ce este energia cinetică?cinetică?Energia cinetică a unui Energia cinetică a unui

corp aflat in mişcare corp aflat in mişcare este acea energie este acea energie datorată mişcării.datorată mişcării. Energia cinetică Energia cinetică reprezintă energia pe reprezintă energia pe care o posedă un care o posedă un sistem fizic ce se află în sistem fizic ce se află în mişcare. mişcare.

Page 8: Energia mecanica & energia electrica1

O alta definit ie a O alta definit ie a energiei cineticeenergiei cinetice

Se numeşte Se numeşte energie cineticăenergie cinetică sau sau energie de mişcare a unui corp de energie de mişcare a unui corp de masă m, aflat în mişcare de translaţie masă m, aflat în mişcare de translaţie cu viteza în raport cu un sistem de cu viteza în raport cu un sistem de referinţă inerţial, mărimea fizică scalară referinţă inerţial, mărimea fizică scalară EEcc definită de relaţia: definită de relaţia:

Page 9: Energia mecanica & energia electrica1

În ce se măsoară energia În ce se măsoară energia cinetica?cinetica?

Unitatea de măsură în SI este joule .Unitatea de măsură în SI este joule .

Page 10: Energia mecanica & energia electrica1

Teorema de variat ie a Teorema de variat ie a energiei cineticeenergiei cinetice

Variaţia energiei cinetice a unui punct Variaţia energiei cinetice a unui punct material care se deplasează în raport material care se deplasează în raport cu un sistem de referinţă inerţial este cu un sistem de referinţă inerţial este egală cu lucrul mecanic efectuat de egală cu lucrul mecanic efectuat de forţa rezultantă care acţionează asupra forţa rezultantă care acţionează asupra punctului material în timpul acestei punctului material în timpul acestei variaţii.variaţii.

ΔEc = L

Page 11: Energia mecanica & energia electrica1

Ce este energia potenţiala?Ce este energia potenţiala?

În general, energia În general, energia potenţială a unui sistem potenţială a unui sistem fizic este energia fizic este energia datorată poziţiei părţilor datorată poziţiei părţilor sale componente, sale componente, aflate în interacţiune, aflate în interacţiune, una faţă de cealaltă.una faţă de cealaltă.

Page 12: Energia mecanica & energia electrica1

O alta definit ie a energiei potentiale

Energia potenţială într-o anumită poziţie reprezintă lucrul mecanic generat de interacţiunile conservative (greutatea sau forţa elastică) pentru a-l readuce în starea de nivel zero (configuraţie zero).

Page 13: Energia mecanica & energia electrica1

Ce tipuri de energie Ce tipuri de energie potentiala cunoasteti?potentiala cunoasteti?

Tipurile de energie potenţială Tipurile de energie potenţială sunt:sunt:-energie potenţială gravitaţională-energie potenţială gravitaţională-energie potenţială elastică-energie potenţială elastică

Page 14: Energia mecanica & energia electrica1

Cum se calculeaza energia Cum se calculeaza energia potentiala gravitationalapotentiala gravitationala

Energia potenţială a Energia potenţială a unui sistem format din unui sistem format din corpul de masă m şi corpul de masă m şi Pământ, când corpul Pământ, când corpul se află la înălţimea h se află la înălţimea h deasupra solului .deasupra solului .

Ep= mghEp= mgh

Page 15: Energia mecanica & energia electrica1

Ce este energia electrica?Ce este energia electrica?Energia electrica reprezinta Energia electrica reprezinta capacitatea de actiune a unui capacitatea de actiune a unui sistem fizico-chimic.sistem fizico-chimic.

Page 16: Energia mecanica & energia electrica1

Avantajele energiei electriceAvantajele energiei electrice

Producerea energiei electrice in Producerea energiei electrice in centrale electrice are loc in conditii centrale electrice are loc in conditii economice avantajoase;economice avantajoase;Energia electrica poate fi transmisa Energia electrica poate fi transmisa la distante mari prin intermediul la distante mari prin intermediul campului electromagnetic,fie direct campului electromagnetic,fie direct prin mediul inconjurator,fie dirijat prin prin mediul inconjurator,fie dirijat prin linii electrice;linii electrice;La locul de consum,energia electrica La locul de consum,energia electrica poate fi transformata in conditii poate fi transformata in conditii economice in alte forme de energie;economice in alte forme de energie;

Page 17: Energia mecanica & energia electrica1

Energia si puterea Energia si puterea curentului electriccurentului electric

Trecerea curentului electric printr-un conductor sau aparat Trecerea curentului electric printr-un conductor sau aparat electric conduce la încelectric conduce la încălzirea acestuia,prin efect ălzirea acestuia,prin efect electrotermic electrotermic

Energia electrică(W) degajata sub formă de căldură de Energia electrică(W) degajata sub formă de căldură de aparatul electricaparatul electric este egaleste egală cu lucrul mecanic efectuat ă cu lucrul mecanic efectuat pentru transportul sarcinii electrice.pentru transportul sarcinii electrice.

energia degajată sub formă de căldură de un aparat energia degajată sub formă de căldură de un aparat electric e direct proporţională cu electric e direct proporţională cu tensiuneatensiunea (U), cu (U), cu intensitatea,intensitatea, şi cu şi cu t impul t impul funcfuncţionării aparatului (t)ţionării aparatului (t)

Page 18: Energia mecanica & energia electrica1

In ce se masoara In ce se masoara energia electrica?energia electrica?

Unitatea de masura in SI este Joule.Unitatea de masura in SI este Joule. Unitatea internaţională de măsură a Unitatea internaţională de măsură a puteriiputerii electrice electrice

este: watt (w)este: watt (w) Un multiplu al unitUn multiplu al unităţii de măsură a ăţii de măsură a puterii puterii este:este: Kilowatt Kilowatt

(1Kw=1000w)(1Kw=1000w)

Page 19: Energia mecanica & energia electrica1

Este energia necesara in Este energia necesara in viata omului?viata omului?

Daca energia nu ar exista in viata omului:Daca energia nu ar exista in viata omului:Fara energie solara,nu ar mai exista Fara energie solara,nu ar mai exista caldura pe pamant,fara energie electrica caldura pe pamant,fara energie electrica aparatele electrice nu ar mai aparatele electrice nu ar mai functiona,etc.functiona,etc.

II n concluzie nu poate exista viata n concluzie nu poate exista viata fara energie.fara energie.

Page 20: Energia mecanica & energia electrica1

Conservarea energiei• Energia se transforma, dar ea nu poate fi nici creata nici distrusa:

acesta este principiul conservarii energiei, principiu fondat de Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) chemist francez si fondatorul chimiei moderne. El este autorul expresiei “nimic nu se pierde, nimic nu se creaza”. Universul contine o cantitate data de energie, care ramane constanta.Pe parcursul diferitelor transformari, cantitatea de energie finala, ramane egala cu cantitatea de energie initiala.

Page 21: Energia mecanica & energia electrica1

Transferul de energie• Daca energia nu poate fi definita decat folosind un principiu foarte

general al fizici, transferul de energie, adica trecerea energiei dintr-o forma intr-alta, este insa usor de observat si de masurat cu ajutorul instrumentelor de laborator.

• O macara care ridica o greutate constituie un exemplu des intalnit de transfer de energie. Pentru a ridica greutatea, se foloseste de un motor: energia chimica a benzinei, este transformata in energie mecanica(miscare) si in caldura(motorul se incalzeste) In acelasi mod un sportiv transforma energia chimica a alimentelor pe care le consuma in energie mecanica(musculara) si caldura.

Page 22: Energia mecanica & energia electrica1

Energia activa si energia latenta• Energia obiectelor in miscare poarta numele de energie cinet ica. Daca revenim insa la

exemplul cu macaraua, atunci cand motorul este oprit iar greutatea ramane suspendata in aer, estunde a disparut energia? Aceasta este inca prezenta, planand in greutatea suspendata.Ea este prezenta sub forma de energie potent iala . Energia potentiala este latenta, “in asteptare” .Cea mai mica modificare poate duce la reaparitia ei sub o forma activa. Daca, de pilda, se taie cablul, greutatea ridicata de macara cade si poate sparge un plafon. In acest caz, fizicianul va spune ca s-a eliberat energia cinetica, sau ca energia potentiala s-a transformat in energie cinetica. De fapt, atat energia potentialacat si energia cinetica sunt doua forme ale aceleiasi energii, energia mecanica. De fiecare data cand energia mecanica determina miscare, aceasta este in mod invariabil insotita de frecare.Aceasta frecare duce la degajarea de caldura. Astfel, strangerea unei frane pe roata unei biciclete produce incetinirea (consumare de energie mecanica) si incalzirea patinei franei (aparitia energiei termice). In acest caz, energia termica nu va produce un lucru mechanic, ci este doar eliberata in atmosfera.

Page 23: Energia mecanica & energia electrica1

Energia Poten ialăț

• Energia poten ialăț este energia unui sistem fizic , dependentă numai de pozi ia sau configura ia diferitelor păr i ale sistemului. Acest poten ial poate fi ț ț ț țconvertit în orice altă formă de energie, de exemplu în energie cinetica

• ă i poate efectua lucru mecș anic într-un proces.• Unitatea de măsură a energiei poten iale în SI este Jouleț (simbol J). Exemple de energie poten ialăț• energia dintre două mase care se atrag gravita ional sau energia poten ială a ț ț

unei coloane de fluid datorată gravita iei ;ț• energia de pozi ie într-un câmp de for e iner ial (de exemplu for e centrifuge);ț ț ț ț• energia de deformare elastică;• energia chimică• energia unui câmp electrostatic.• energia unui câmp magnetic

Page 24: Energia mecanica & energia electrica1

Energie cinetică

• Energia cinetică sau energie de mi care a unui corp de masă m, aflat în mi care de transla ie cu viteza ș ș țîn raport cu un sistem de referin ă iner ial, mărimea fizică scalară ț ț Ec definită de rela ia:ț

• Conceptul de energie cinetică a fost definit la mijlocul secolului XIX.• Unită i de măsură i dimensiuneț ș• Unitatea de măsură în SI este joule: • Demonstra ieț• Pentru un corp oarecare (punct material) din legea fundamentală a dinamicii prin înmul irea scalară cu dr a ț

ambilor membri se ob ine .ț• Mai departe se ob ine in membrul stâng al egalită ii anterioare care se integrează de la 0 la viteza curentă ț ț

v ob inându-se formula de mai sus . Se presupune implicit enegie cinetică zero în repaus.ț• Teorema de varia ie a energiei cineticeț• Varia ia energiei cinetice a unui punct material care se deplasează în raport cu un ț sistem de referinta

iner ial este egală cu lucrț ul mecanic efectuat de for a rezultantă care ac ionează asupra punctului material ț țîn timpul acestei varia ii.ț

• ΔEc = L