વિદ્યુત ઉર્જા અને પાવર સમજાવો.

(N/A) ધારો કે $A$ અને $B$ એ વાહકના અંતિમ બિંદુઓ છે.
ધારો કે તેમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ વહે છે. $A$ અને $B$ ના સ્થિતિમાન અનુક્રમે $V(A)$ અને $V(B)$ છે. વિદ્યુતપ્રવાહ $A$ થી $B$ તરફ વહે છે,તેથી $V(A) > V(B)$. $A$ અને $B$ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત:
$V = V(A) - V(B)$ જ્યાં $V > 0$.
જો $\Delta t$ સમયમાં $A$ થી $B$ તરફ $\Delta Q = I \Delta t$ જેટલો વિદ્યુતભાર વહે,તો $A$ આગળ વિદ્યુતભારની સ્થિતિ ઉર્જા $U_1 = V(A) \Delta Q$ અને $B$ આગળ $U_2 = V(B) \Delta Q$ થાય.
વિદ્યુતભારની સ્થિતિ ઉર્જામાં થતો ફેરફાર:
$\Delta U = U_2 - U_1 = \Delta Q [V(B) - V(A)] = \Delta Q (-V) = -I V \Delta t < 0$.
ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,ગતિ ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $\Delta K = -\Delta U$. તેથી:
$\Delta K = -(-I V \Delta t) = I V \Delta t > 0$.
જો વિદ્યુતભારો વિદ્યુતક્ષેત્રની અસર હેઠળ મુક્તપણે ગતિ કરતા હોત,તો તેમની ગતિ ઉર્જામાં સતત વધારો થાત. પરંતુ,વિદ્યુતભારો અચળ ડ્રિફ્ટ વેગ સાથે ગતિ કરે છે અને પ્રવેગિત ગતિ કરતા નથી.
આનું કારણ એ છે કે વાહકમાં ગતિ દરમિયાન,ઇલેક્ટ્રોન આયનો અને પરમાણુઓ સાથે અથડાય છે. આ અથડામણ દરમિયાન,પરમાણુઓ અથવા આયનો ઇલેક્ટ્રોન પાસેથી ઉર્જા મેળવે છે. પરિણામે,આયનોના દોલનો ઝડપી બને છે અને વાહક ગરમ થાય છે. આમ,ગતિ ઉર્જા ઉષ્મા ઉર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. ઉર્જા વ્યયનો દર એટલે પાવર $P = \frac{IV \Delta t}{\Delta t} = IV$.