الطاقة الكهربائية
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| power/ˈpaʊə/ | القدرة |
| watt/wɒt/ | واط |
| dissipation/ˌdɪsɪˈpeɪʃn/ | تشتت الطاقة |
أين تذهب طاقة البطارية — وبأي سرعة؟
- البطارية تسلم الطاقة للشحنات؛ تستهلكها الدائرة.
- الطاقة هي مدى سرعة تسليم تلك الطاقة أو استخدامها.
- مصباح ساطع يستهلك طاقة بسرعة؛ خافت يستهلكها ببطء.
- تربط الطاقة بين التيار والجهد بالحرارة والضوء والحركة.
الطاقة = التيار × الجهد
- كل شحنة تخسر طاقة $qV$ أثناء عبورها لمكون ما.
- الشحنات تصل بمعدل $I$، لذا الطاقة في الثانية هي $P = IV$.
- وحدتها واط (1 W $= 1$ J/s).
- الطاقة ببساطة كم عدد الجول التي تغادر المصدر كل ثانية.
القدرة في المقاومة
ضع الجهد والمقاومة وشاهد التيار والقدرة الناتجة.
القدرة الكهربائية الموصلة لمكون ما هي:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$P = IV$ — التيار مضروباً في الجهد، بالواط.
جهاز يسحب $4\ \text{A}$ عند $12\ \text{V}$. أوجد قدرته (بالواط).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = IV = 4 \times 12 = 48\ \text{W}$.
وحدة SI للقدرة هي ال____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
1 واط $= 1$ J/s.
ثلاثة أشكال لنفس القانون
- ادمجها مع قانون أوم لتحصل على $P = I^2 R$ و$P = \dfrac{V^2}{R}$.
- استخدم أي منها يناسب ما لديك: $I$ و$R$، أو $V$ و$R$.
- الثلاثة يعطون نفس الطاقة لمقاومة أومية.
- $P = I^2 R$ يوضح لماذا يسخن سلك بتيار كبير بشدة.
أي مما يلي ليس صيغة صحيحة للقدرة الكهربائية لمقاومة؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الصيغ الصالحة هي $IV$، $I^2R$، $V^2/R$. $IR^2$ خاطئة.
الطاقة المفيدة والحرارة المهدرة
- في المقاومة، تتحول كل الطاقة إلى حرارة — وهذا تبذير.
- في المحرك، تتحول معظمها إلى حركة مفيدة، مع فقدان البعض للحرارة.
- السخانات والغلايات هي مجرد مقاومات تم اختيارها لبذر الكثير.
- الأسلاك الرقيقة ذات التيار العالي قد ترتفع حرارتها excessively — خطر حريق.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول القدرة الكهربائية.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
P = IV، قدرة المقاومة تسخن، الطاقة = P×t. القدرة (معدل) ≠ الطاقة (إجمالي).
دفع ثمن الطاقة: الكيلوات ساعة
- فاتورة الكهرباء تحسب طاقة وليس قدرة.
- الطاقة $=$ القدرة $\times$ الزمن؛ الكيلوواط-ساعة واحد هو $1\ \text{kW}$ لـ $1$ ساعة.
- سخان $2\ \text{kW}$ لمدة $3$ ساعات يستهلك $6\ \text{kWh}$.
- القدرة تدل على المعدل؛ اضربها في الزمن لتحصل على الفاتورة.
فاتورة الكهرباء تحاسبك على الطاقة (القدرة × الزمن)، وليس القدرة بحد ذاتها.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الطاقة = القدرة × الزمن، تُحاسب بالكيلوات الساعة.
مصباح يعمل بـ $0.5\ \text{A}$ من مصدر $230\ \text{V}$. أوجد قدرته.
- $P = IV = 0.5 \times 230 = 115\ \text{W}$.
- يحول $115$ جول من الطاقة كل ثانية.
افصل بين القدرة (المعدل، بالواط) والطاقة (المجموع، بالجول أو كيلوواط-ساعة). فواترتك هي للطاقة $=$ القدرة $\times$ الزمن، وليس للقدرة وحدها. جهاز عالي القدرة مستخدم لفترة قصيرة قد يكلف أقل من جهاز منخفض القدرة تاركاً مفعلاً لأيام.
القدرة هي الطاقة لكل ثانية: $P = IV$ (واط)، كما $P = I^2R = V^2/R$ للمقاوم. وفي المقاوم تتحول كلها إلى حرارة (تشتيت). الطاقة $=$ القدرة $\times$ الزمن — تُحاسب بـ كيلوواط-ساعة.