הספק חשמלי
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| electric power/ɪˈlektrɪk ˈpaʊə/ | הספק חשמלי |
| watt/wɒt/ | וואט |
מדמה חימום זוהר וחוט נשאר קר
- אלמנט של טוסטר זוהר אדום לוהט, בעוד שהכבל המספק לו כמעט אינו מתחמם.
- שניהם מעבירים אותו זרם — אך האלמנט מפזר הרבה יותר אנרגיה לשנייה.
- הקצב שבו רכיב ממיר אנרגיה חשמלית לחום או לאור נקרא הספק חשמלי.
- הבנת נוסחות ההספק מאפשרת לך לחשב את גודל החממים, הנורות והפיוזים.
הספק במעגל חשמלי
- הספק חשמלי הוא קצב העברת האנרגיה: $P = IV$ (זרם כפול מתח).
- היחידה שלו היא וואט, כמו במכניקה ($1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$).
- כל שנייה, רכיב ממיר $P$ ג'אול של אנרגיה חשמלית לצורה אחרת.
- עבור התנגדות "הצורה האחרת" היא חום; עבור נורת חשמל, חום וגם אור.
מתח, זרם והספק
שנו את המתח וההתנגדות וצפו כיצד הזרם וההספק המופק משתנים.
נורה עובר בה זרם של $0.5\ \text{A}$ במתח של $12\ \text{V}$. מהו ההספק המופק ממנה, בוואט?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = IV = 0.5 \times 12 = 6\ \text{W}$.
הספק חשמלי נמדד ב____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$.
שלוש צורות של אותו חוק
- שלב $P = IV$ עם חוק אוהם $V = IR$ כדי לקבל שתי צורות שימושיות נוספות.
- $P = I^2 R$ — נוח כאשר ידוע הזרם וההתנגדות.
- $P = \dfrac{V^2}{R}$ — נוח כאשר ידוע המתח וההתנגדות.
- השלוש מספקות את אותו הספק; בחר את זו שמתאימה לכמויות הידועות שלך.
זרם של $2\ \text{A}$ עובר דרך נגד של $3\ \Omega$. מהו ההספק המופק, בוואט?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = I^2R = 2^2 \times 3 = 12\ \text{W}$.
אתה יודע את הזרם וההתנגדות של נגד. איזה נוסחת הספק היא הישירה ביותר?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$P = I^2R$ משתמש בדיוק בזרם ובהתנגדות שידועים לך.
בחר את כל הביטויים הנכונים להספק חשמלי.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השלושה הראשונים הם נוסחות ספק שקולות. $I/V$ אינו נוסחת הספק.
אנרגיה שנצרכת לאורך זמן
- הספק הוא אנרגיה לכל שנייה; סך האנרגיה שנצרכת הוא $E = Pt$.
- זה מה שמדידי חשמל מדדים וזה עליו אתה משלם.
- מכשיר בעל הספק גבוה שנשאר דלוק לזמן קצר עשוי לצרוך פחות אנרגיה מאשר מכשיר בעל הספק נמוך שנשאר דלוק לשעות.
- פיוזים מסומנים לפי הזרם (ולכן גם לפי ההספק) שהחוט יכול להעביר בבטיחות.
נורת $6\ \text{W}$ מושארת דולקת למשך $10\ \text{s}$. כמה אנרגיה היא צורכת, בג'ול?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$E = Pt = 6 \times 10 = 60\ \text{J}$.
שימו לב איזו נוסחת הספק מתאימה לנתונים שלכם. $P = I^2R$ משתמש בזרם והתנגדות; $P = V^2/R$ משתמש במתח והתנגדות. הצבת מתח בנוסחת $I^2R$ (או הצבת זרם בנוסחת $V^2/R$) היא טעות נפוצה.
נורת חשמל מעבירה $0.5\ \text{A}$ במתח $12\ \text{V}$. מהו ההספק המופק ממנה?
- $P = IV = 0.5 \times 12 = 6\ \text{W}$.
השארת הפעלה ל$10\ \text{s}$, הצריכה היא $E = Pt = 6 \times 10 = 60\ \text{J}$ של אנרגיה.
הספק חשמלי הוא האנרגיה המועברת בשנייה: $P = IV = I^2R = \dfrac{V^2}{R}$ (ב-וואט). נגד ממיר אותו לחום. סך האנרגיה המשמשת היא $E = Pt$ — מה שמדידות החשמל מודדות. בחר את צורת ההספק המתאימה לכמויות הידועות שלך.