Điện năng là gì? Tổng hợp thông tin cần biết về điện năng

Điện năng là gì? 

Trong đời sống hằng ngày, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy được khi có dòng điện chạy qua sẽ làm quay động cơ và làm nóng dụng cụ, thiết bị như máy khoan, nồi cơm điện, quạt điện, bàn là, moe hàn,… điều này chứng tỏ rằng dòng điện có mang năng lượng.

Năng lượng dòng điện này được gọi là điện năng, hay còn gọi theo cách khác là công năng của dòng điện sinh ra. 

Đơn vị đo của điện năng là Watt giờ (Wh) hay Kilowatt giờ (KWh) trong hệ thống đo lường quốc tế. 

Ở nước ta, đơn vị của điện năng thường được gọi là “số điện” (1 số điện, 2 số điện…). 1 số điện sẽ bằng 1KWh và bằng 1000 Wh (1 KWh = 1000 Wh).

Đặc điểm của điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như: Cơ năng, quang năng, nhiệt năng, năng lượng từ, hóa năng,…

Ví dụ về điện năng hóa thành dạng năng lượng khác:

• Bóng đèn dây tóc: điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng

• Đèn LED: điện năng chuyển hoá thành quang năng và nhiệt năng

• Nồi cơm điện, bàn là: điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và quang năng

• Quạt điện, máy bơm nước: điện năng chuyển hoá thành cơ năng và nhiệt năng

Cách thức truyền tải năng lượng của điện năng như thế nào?

Để có thể truyền tải được điện năng từ nơi này đến nơi khác hay tới các thiết bị điện, chúng ta sẽ phải dùng hệ thống dây dẫn điện. Bởi vì các dây dẫn điện hiện nay có cấu tạo 2 phần là phần lõi và phần cách điện. Cụ thể:

• Phần lõi: Làm từ chất liệu dây đồng hoặc dây nhôm
• Phần cách điện: Dùng chất liệu nhựa đặc biệt, hay còn gọi là phần vỏ để bảo vệ an toàn khi sử dụng.

Vậy nên, tùy thuộc vào phạm vi truyền tải điện, tiết diện dây điện và kích thước sẽ có sự thay đổi trong việc truyền tải và sử dụng diện năng. Thông thường, dây dẫn điện sẽ có điện áp dao động từ 220V đến 380V, hay có loại dây điện dùng nguồn cao áp lên tới 1000V trở lên.

Một số lý thuyết cơ bản về điện năng liên quan

Khi nói tới điện năng, các thông số về điện năng sản xuất, tiêu thụ hay cách truyền tải điện và công tơ điện là những yếu tố cần nắm vững. Cụ thể:

Điện năng tiêu thụ là gì? 

Bên cạnh khái niệm về điện năng, một khái niệm khác mà chúng ta cũng cần phải biết đến đó chính là điện năng tiêu thụ. 

Có thể hiểu một cách đơn giản, điện năng tiêu thụ là năng lượng tiêu hao của hoạt động của thiết bị máy móc. Thông thường, chúng thường được đo bằng đơn vị KWh hoặc W, hay còn gọi là số điện.

Điện sản xuất

Khác với điện năng tiêu thụ, điện sản xuất ở đây được hiểu chính là lượng điện sinh ra từ các nguồn cấp như than đá, gió, nước, điện hạt nhân hay các máy phát điện công nghiệp. Tại nước ta hiện nay thường có những nguồn điện sản xuất lớn từ điện gió, hồ thủy điện….

Dụng cụ đo điện năng tiêu thụ - Công tơ điện

​​Để đo điện năng tiêu thụ của một thiết bị, người ta sử dụng công tơ điện hay còn được gọi là đồng hồ điện hay điện năng kế để đo được chính xác nhất.

Mỗi số đo công tơ điện là: 1kWh = 1000W x 3600s = 3,6.10^6J

Công thức tính điện năng tiêu thụ 

Để tính được điện năng tiêu thụ, có hai công thức tính được sử dụng phổ biến gồm công thức tính điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch và tính điện năng tiêu thụ trên các thiết bị sử dụng điện.

Công thức tính điện năng tiêu thụ trên một đoạn mạch bất kỳ

Trước tiên, ta cần nhắc lại về khái niệm điện năng tiêu thụ của đoạn mạch là gì?. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch là số năng lượng điện được biến đổi thành công năng, nhằm tạo nên sự di chuyển của các điện tích của mạch trong thời gian xác định.

Công thức tính điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch:

Trong đó:

• A: điện năng tiêu thụ của đoạn mạch. (kWh)

• I: cường độ dòng điện của đoạn mạch (mỗi đoạn mạch sẽ sở hữu một chỉ số cường độ dòng điện riêng, biểu thị độ mạnh của dòng điện trong đoạn mạch đó). (A)

• t: khoảng thời gian. (s/h)

• U: hiệu điện thế đo được giữa 2 đầu đoạn mạch. (V)

• Q: lượng điện tích dịch chuyển trong đoạn mạch.

Tính điện năng tiêu thụ trên các thiết bị sử dụng điện

Công thức tính điện năng tiêu thụ trên thiết bị điện:

Trong đó:

• A: điện năng tiêu thụ của thiết bị điện bất kỳ (kWh)

• P: công suất định mức (W)

• t: khoảng thời gian mà thiết bị hoạt động

Ngoài công thức trên, ta cần biết thêm một công thức khác liên quan đến điện năng chính là công thức tính công suất tiêu thụ điện năng. Nó là chỉ số biểu thị tốc độ công năng của các thiết bị điện được xác định trong một khoảng thời gian nào đó.

Hiện nay, trên bảng thông số sản phẩm của các thiết bị điện đều có ghi chỉ số này để giúp cho người tiêu dùng có thể dễ dàng lựa chọn được thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.

Ví dụ:

Trên một chiếc máy lạnh có ghi công suất là 1200W, nghĩa là sau một giờ sử dụng, lượng điện tiêu hao sẽ khoảng 1,2kWh. Tuy nhiên trên thực tế lượng điện tiêu thụ có thể ít hơn vì chúng ta sử dụng công suất tối đa của thiết bị để tính, trong khi không phải lúc nào thiết bị điện cũng được sử dụng với công suất tối đa. Đặc biệt đối với một số thiết bị được trang bị máy nén inverter, có khả năng tiết kiệm điện nên lượng điện năng tiêu thụ cũng sẽ thấp hơn so với lý thuyết tính toán.

Vai trò lợi ích của điện năng trong cuộc sống

Trong hoạt động thường ngày của con người, có thể thấy điện năng xuất hiện ở mọi nơi và hầu hết ở mọi lĩnh vực, đóng vai trò cực kỳ quan trọng.

Đối với sinh hoạt thường ngày

Trong gia đình, bạn có thể nhìn thấy điện năng cung cấp năng lượng để hoạt động các máy móc, thiết bị và đồ dùng sinh hoạt như: tivi, tủ lạnh, bóng đèn, nồi cơm điện, điều hoà, máy quạt,...Khi tắt nguồn điện, các thiết bị này sẽ bị dừng hoạt động. 

Đối với ngành nông nghiệp

Điện năng còn đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc cải tiến nền nông nghiệp ngày càng phát triển như hiện nay:

• Cung cấp nguồn năng lượng cho hệ thống tưới tiêu, giảm bớt sức lao động của con người.

• Cung cấp nguồn năng lượng ánh sáng vào ban đêm cho các loại nông sản cần ánh sáng mạnh để phát triển như thanh long,...

• Cung cấp ánh sáng, nhiệt độ để ủ ẩm vật nuôi, cây trồng để chúng sinh trưởng và phát triển.

Đối với việc phát triển hệ thống tự động hóa ngành công nghiệp sản xuất

• Hệ thống tự động hóa trong các nhà máy ngày càng phát triển, phát huy tối đa sức mạnh và vai trò của mình nhờ có điện năng.

• Điện năng còn giúp cho hệ thống máy móc đạt được hiệu suất cao, giảm bớt sự tiêu tốn thời gian cũng như sức lao động cho con người.

Các bài viết không thể bỏ lỡ

Monkey Math - Ứng dụng học toán tiếng Anh chỉ với 2K/Ngày

Công của dòng điện là gì ? Công thức tính và bài tập kèm lời giải SGK

Ý nghĩa công suất điện và cách tính công suất điện tiêu thụ chi tiết nhất

Cách tiết kiệm điện năng 

Điện năng đóng vai trò quan trọng là vậy, tuy nhiên để tiết kiệm được điện năng một cách phù hợp không phải là một điều dễ dàng.

Vì sao phải tiết kiệm điện năng? 

Nhu cầu của con người ngày càng tăng cao, điện năng ngày càng được tiêu thụ nhiều, dẫn đến chi phí phải trả cũng ngày càng trở nên tốn kém. 

Không chỉ vậy, việc sử dụng điện năng quá nhiều cũng dẫn đến nguồn cung cấp điện không kịp với nhu cầu người dân. 

Đây chính là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng mất điện kéo dài, làm ảnh hưởng đến việc sinh hoạt và hoạt động sản xuất của con người. 

Đồng thời, nếu lượng điện tiêu thụ quá lớn sẽ làm cho điện áp suy giảm và gây nhiều ảnh hưởng xấu đến hoạt động của các thiết bị điện trong gia đình.

Những lợi ích mà việc tiết kiệm điện năng đem lại:

• Khắc phục và hạn chế tình trạng quá tải xảy ra, đặc biệt là đối với các nhà máy sản xuất công nghiệp.

• Tiết kiệm chi phí điện năng sinh hoạt cho gia đình.

• Góp phần bảo vệ môi trường,  làm giảm hiệu ứng nhà kính, ngăn chặn trái đất nóng lên, bảo vệ môi trường sống của con người và động vật.

Những cách tiết kiệm điện năng hiệu quả 

Dưới đây là một số cách để giúp bạn tiết kiệm được điện năng hiệu quả:

• Sử dụng thiết bị tiết kiệm điện: Chi phí để đầu tư một thiết bị có trang bị khả năng tiết kiệm điện sẽ đắt hơn những sản phẩm thông thường, tuy nhiên đây là cách đơn giản nhất và sẽ tiết kiệm được cho gia đình chi phí đáng kể.

• Sử dụng đèn LED hoặc đèn huỳnh quang làm thiết bị chiếu sáng: bởi 2 loại bóng này có tuổi thọ khá cao, an toàn với môi trường và tiêu thụ ít điện năng.

• Thay thế các thiết bị điện đã cũ: Có thể bạn chưa biết, các thiết bị điện đã cũ là một trong những nguyên nhân gây nên hao phí nguồn điện. Các thiết bị điện trong nhà như máy giặt, tủ lạnh, nồi cơm điện,... đã cũ và hư hỏng cần được thay mới. Bởi những sản phẩm cũ, hỏng hoạt động không hiệu quả tiêu tốn rất nhiều điện, trong khi đồ dùng mới không những được nâng cấp về độ bền, tính năng mà còn chú trọng khả năng tiết kiệm điện.

• Tránh sử dụng điện trong khung giờ cao điểm: các khung giờ như:9h30, 11h30, 17h, 20h là những khung giờ cao điểm. Bạn nên hạn chế sử dụng các thiết bị điện trong các khung giờ này vì sử dụng điện chập chờn sẽ gây tốn năng lượng.

• Tắt toàn bộ các thiết bị điện khi không sử dụng: đây là thói quen đơn giản và có hiệu quả nhất mà chúng ta nên luyện tập. Việc thực hiện kiểm tra và tắt toàn bộ các thiết bị điện trước khi ra ngoài sẽ giúp gia đình tiết kiệm được đáng kể điện năng, ngoài ra còn giúp bảo vệ các thiết bị trong gia đình.

Điện năng đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống của con người. Hy vọng rằng, thông qua những chia sẻ về lý thuyết, vai trò và cách sử dụng điện năng sao cho phù hợp ở bài viết trên, bạn có thể rút ra cho mình những bài học, kinh nghiệm và áp dụng được nhiều trong đời sống nhé!