I fysik, energi definieras som den mängd arbete som kan utföras med våld, medan kraft definieras som den takt vid vilket arbete utförs.
Energi | Kraft | |
---|---|---|
Definition | Energi är förmågan att göra arbete. Energi är maktintegrerad över tiden. | Makt är den takt som arbetet är gjort, eller energi överförs. |
Enhet | joules = watt-sekunder eller joule = Newton-meter | watt = joules / sekund |
Vanlig symbol (er) | W | P |
Exempel | Jag lämnade en 60W glödlampa i 30 dagar, vilket ökade min elräkning med 43,2 kWh (kilowatt-timmar). | Min bils batteri kan ge 500 ampere med 12 volt, vilket motsvarar 6 kW kraft. |
Det finns olika former av energi. Dessa inkluderar kinetisk, potentiell, termisk, gravitation, elektromagnetisk, ljud, ljus och elastisk. Energiformen är beroende av referensramen och kan omvandlas till andra former. Till exempel är potentiell energi beroende av objektets position, medan kinetisk energi är den energi som krävs för att accelerera ett föremål till en viss hastighet och så vidare.
Olika former av makt kan vara elektrisk kraft, vilken är den hastighet vid vilken elektrisk energi överförs av en krets, mänsklig kraft och optisk effekt.
Olika enheter kan användas för att omvandla en form av energi till en annan. Exempelvis omvandlar ett batteri kemiskt till elektrisk energi, kemisk explosion omvandlar kemisk energi till kinetisk och termisk energi och så vidare. Effekten kan inte konverteras eller transformeras.
Även om det inte går att mäta energi direkt kan arbetet som definieras och mätas. Metoderna innefattar att man använder en kalorimeter som mäter värmen som absorberas eller frigörs i kemiska reaktioner eller fysiska förändringar, termometer som mäter temperatur eller bolometer som används för att mäta strålningsintensiteten. Energi som genereras kan lagras medan strömmen inte kan.
Eftersom effekten är energi per tidsenhet, kan det i teorin beräknas efter mätning av den energi som används per sekund. Vid beräkning av den elektriska apparatens verkliga strömförbrukning är det viktigt att mäta spänningen som appliceras och strömmen förbrukas, med hänsyn tagen till den effekt som släpps ut i kretsen.
Energi mäts vanligen i Joules, de andra enheterna innehåller ergor och kalorier. Effekten mäts i Watts, vilket är Joules per sekund, eller ergs per sekund. Maskinen beskrivs vanligtvis med sin effektbedömning, desto högre är numret desto kraftigare maskinen.
SI basenheter och SI-härledda enheterEffekten är en energi per tidsenhet. Som en förändringshastighet av arbetet eller energin i ett delsystem är makt:
var P är makt, W är arbete och t är tid.