הספק חשמלי
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| power/ˈpaʊə/ | הספק |
| watt/wɒt/ | וואט |
| dissipation/ˌdɪsɪˈpeɪʃn/ | פיזור אנרגיה |
לאן הולך אנרגיה הסוללה—ובאיזה קצב?
- סוללה מעבירה אנרגיה למטענים; המעגל צורך אותה.
- הספק הוא מהירות אספקת או שימוש באנרגיה זו.
- נורה בהירה צורכת אנרגיה במהירות; נורה כהה צורכת אותה לאט.
- הספק מקשר בין זרם ומתח לבין חום, אור ותנועה.
הספק = זרם × מתח
- כל מטען מאבד אנרגיה בגובה $qV$ כאשר הוא חוצה רכיב.
- המטענים מגיעים בקצב $I$, ולכן האנרגיה לשנייה היא $P = IV$.
- היחידה שלו היא ואט (1 W $= 1$ J/s).
- הספק הוא פשוט כמות הג'אולים שיוצאים מהמקור בכל שנייה.
הספק במנגנון
הגדירו את המתח וההתנגדות וצפו בזרם ובספק שנובעים מכך.
הספק חשמלי שמסופק למרכיב הוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$P = IV$ — זרם כפול מתח, בוואט.
מכשיר צורך $4\ \text{A}$ ב$12\ \text{V}$. מצאו את הספקו (בוואט).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = IV = 4 \times 12 = 48\ \text{W}$.
יחידת המידה הבינלאומית (SI) להספק היא ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
1 וואט $= 1$ ג'ול/שנייה.
שלוש צורות של אותו חוק
- לשלב עם חוק אוהם כדי לקבל $P = I^2 R$ ו$P = \dfrac{V^2}{R}$.
- להשתמש בזה שהמתאים לדברים הידועים לך: $I$ ו$R$, או $V$ ו$R$.
- כל שלושת הפורמולות נותנים את אותו הספק למנגנון אומי.
- $P = I^2 R$ מדגיש מדוע זרם גדול מחמם חוט בצורה משמעותית.
איזה מהבאים אינו צורה נכונה של הספק חשמלי למנגנון?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הצורות החוקיות הן $IV$, $I^2R$, $V^2/R$. $IR^2$ שגוי.
הספק מועיל וחום מבוזבז
- במנגנון, כל ההספק הופך לחום — זהו פיזור.
- במנוע, רוב ההספק הופך לתנועה מועילה, וחלק קטן מאבד כחום.
- חימומים ומכשירי חום הם פשוט מנגנונים שנבחרו לפזר הרבה חום.
- חוטים דקים עם זרם גבוך עלולים להתחמם יתר על המידה — סיכון לאש.
בחר את כל האמירות הנכונות לגבי הספק חשמלי.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
P = IV, הספק ברזיסטור מתחמם, אנרגיה = P×t. הספק (קצב) ≠ אנרגיה (סה"כ).
תשלום על אנרגיה: הקילוואט-שעה
- החשבון לחשמל שלך מחייב עבור אנרגיה, לא הספק.
- אנרגיה $=$ הספק $\times$ זמן; קילוואט-שעה אחת היא $1\ \text{kW}$ עבור $1$ שעה.
- חימום של $2\ \text{kW}$ למשך $3$ שעות צורך $6\ \text{kWh}$.
- הספק מציין את הקצב; הכפל בזמן כדי לקבל את החשבון.
חשבון החשמל שלך מחייב על אנרגיה (הספק × זמן), ולא על ההספק עצמו.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
אנרגיה = הספק × זמן, נחשב בקוט
נורה עובדת ב$0.5\ \text{A}$ מתוך ספק ב$230\ \text{V}$. מצא את ההספק שלה.
- $P = IV = 0.5 \times 230 = 115\ \text{W}$.
- היא ממירה $115$ ג'אול אנרגיה בכל שנייה.
שמור על הפרדה בין הספק (קצב, בוואט) לבין אנרגיה (סה"כ, בג'אול או בקילוואט-שעה). החשבון שלך הוא על אנרגיה $=$ הספק $\times$ זמן, ולא על הספק. מכשיר בעל הספק גבוה ששימש לזמן קצר עשוי לעלות פחות מאחד בעל הספק נמוך שנשאר דולק לימים.
הספק הוא אנרגיה לשנייה: $P = IV$ (וואט), וגם $P = I^2R = V^2/R$ למנגנון. במנגנון כל זה הופך לחום (פיזור). אנרגיה $=$ הספק $\times$ זמן – מחושב כ-קילוואט-שעות.