Điện năng có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống, là một trong những cơ sở hạ tầng không thể thiếu trong đời sống hàng ngày, đặc biệt là trong thời kỳ khoa học kỹ thuật phát triển như hiện nay. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của con người về điện, hàng loạt các nguồn năng lượng được ứng dụng vào quá trình sản xuất điện mang lại nhiều lợi ích lớn.
Điện năng là gì? Công thức tính lượng điện năng tiêu thụ
Khái niệm điện năng là gì chính là nguồn năng lượng của dòng điện, hay còn gọi là công của dòng điện. Đây chính là nguồn năng lượng, động lực giúp cho máy móc, thiết bị điện có thể vận hành được.
Đơn vị đo của điện năng theo hệ đo lường quốc tế (SI) là Watt (đọc là Oát) và được kí hiệu là W. Đơn vị này được đặt theo tên của nhà vật lý đại tài người Scotland – James Watt.
Điện năng cũng có nhiều giá trị khác nhau như Kilowatt, Megawatt. Cách quy đổi sang W như sau:
1KW = 1000W
1MW = 1.000.000W
Công thức tính điện năng tiêu thụ của một thiết bị điện dựa theo công thức:
A = P.t
Trong đó:
- A: là điện năng tiêu thụ của thiết bị (số điện)
- P: là công suất định mức được ghi trên thiết bị điện (W)
- t: là thời gian thiết bị dùng điện (s)
1 số điện = 1KWh = 1000W x 3600s = 3600000J
Công thức tính lượng điện tiêu thụ trong một đoạn mạch như sau:
A=U|q|=U.I.t
Trong đó:
- A: là điện năng tiêu thụ của đoạn mạch đó được đo bằng (J)
- U: là hiệu điện thế giữa hai đầu của đoạn mạch đo bằng (V)
- q: là điện lượng hay lượng điện dịch chuyển trong đoạn mạch (C)
- I: là cường độ dòng điện không đổi ở đoạn mạch đo bằng (A)
- t: là thời gian mà điện lượng dịch chuyển trong đoạn mạch (s)
Các nguồn năng lượng sản xuất điện
Để có được nguồn điện cung cấp cho cuộc sống hàng ngày thì chúng ta phải có quá trình sản xuất, xử lý,… chuyển hóa những nguồn năng lượng thành điện năng. Vậy điện năng được tạo ra từ những nguồn nào?
Điện được sản xuất từ năng lượng nước – thủy điện
Các nhà máy thủy điện là nguồn cấp điện, sản xuất điện chủ đạo cho toàn bộ lượng điện năng ở nước ta. Không chỉ vậy, đây cũng là nguồn cung điện chủ yếu trên thế giới khi chiếm tới 20% sản lượng điện hàng năm toàn thế giới.
Các nhà máy thủy điện sẽ được xây dựng tại các con sông lớn với lưu lượng nước lớn. Nước từ hồ chứa sẽ chảy vào và làm quay các máy phát điện sản sinh ra dòng điện.
Các nhà máy thủy điện lớn ở nước ta như Thủy điện Hòa Bình, Sơn La, Thác Bà,…
Các nhà máy nhiệt điện sản sinh ra điện
Một trong những nguồn sản xuất điện khá phổ biến ở nước ta là từ nhiệt năng. Các nhà máy nhiệt điện sẽ sử dụng các nhiên liệu như than đá, sinh khối,… để biến thành nhiệt năng cấp nhiệt cho nước để biến thành hơi. Hơi nước này làm quay tuabin hơi nước và làm chạy máy phát điện. Sau khi qua tuabin, hơi nước ngưng tụ trong bình ngưng và tuần hoàn lại đến nơi mà nó đã được làm nóng ban đầu tạo nên một chu trình gọi là Rankine.
Một số nhà máy nhiệt điện ở nước ta là Uông Bí, Mông Dương,…
Nhiệt điện còn được sản xuất từ năng lượng địa nhiệt. Đây là nguồn năng lượng có được từ sức nóng của tâm trái đất.Tùy theo độ sâu mà lòng đất sẽ có mức độ nhiệt khác nhau. Ở độ sâu 5km sức nóng đạt 350 độ C, 40km sức nóng sẽ lên tới 1000 độ C.
Điện được tạo ra từ năng lượng gió
Hay còn được gọi là phong điện, là lượng điện năng được sản xuất từ sức gió. Các tuabin cao cả trăm mét sẽ được bố trí tại những nơi có sức gió lớn. Sức gió sẽ làm quay tuabin tạo ra điện năng.
Điện năng từ gió cũng đã được sản xuất tại Việt Nam với một số nhà máy điện như Tuy Phong, Bạc Liêu,…
Điện từ năng lượng mặt trời
Nguồn năng lượng sạch này hẳn không còn xa lạ với chúng ta nữa. Năng lượng mặt trời sẽ được biến thành dòng điện nhờ các tấm pin chuyên dụng. Dòng điện sẽ qua bộ chuyển đổi từ dòng điện một chiều sang điện xoay chiều và hòa cùng vào lưới điện chung để cung cấp cho người dùng.
Điện mặt trời cũng đang rất được chú trọng phát triển với sự ra đời của nhiều nhà máy điện mặt trời như Hồ Dầu tiếng, BIM1, BIM2, BIM3,…
Điện được tạo ra từ năng lượng nguyên tử
Loại điện này chưa phổ biến tại nước ta. Điện được sinh ra nhờ phản ứng phân hủy hạt nhân trong các lò phản ứng hạt nhân với nguyên liệu ban đầu là Urani 235. Sau phản ứng sẽ sinh ra Pluton, các neutron và nhiệt năng lớn. Nhiệt năng này sẽ được dẫn qua hệ thống làm mát khép kín đến các máy trao đổi nhiệt, đun sôi nước để tạo ra hơi và làm quay tuabin sinh ra dòng điện.
Mỹ, Pháp,Nga,… là những cường quốc lớn nhất thế giới về điện hạt nhân.
>>Xem thêm: Điện trở là gì, cách đọc điển trở
Trên đây là một số thông tin điện năng và các nguồn năng lượng tạo ra điện. dù có là nguồn năng lượng thiên nhiên nào thì mỗi chúng ta cũng cần sử dụng điện một cách tiết kiệm, tránh lãng phí.