Header Ads

القدرة الكهربائية

القدرة الكهربائية 
القدرة الكهربائية : هي عبارة عن المعدل الزمني لإستهلاك الطاقة الكهربائية 
وحدة قياسها في النظام الدولي للقياس هي ( وات ) 
قدرة كهربائية

وكما ذكرنا أن الجهد الكهربائي يمكن أن تمثله بقوة الماء .. و كمية الماء المتدفقة هي التيار والتي تعتمد على حجم الأنابيب وهي المقاومة

فكلما زادة قوة الماء المتدفق .. وكميته في الأنابيب .. كلما حصلنا على نتيجة اكبر ..

القدرة الكهربية Electric Power :

في الدائرة الكهربائية الجهد المطبق على موصل يؤدي إلى تدفق الالكترونات. الجهد هو القوة وتدفق الالكترونات هى الحركة.معدل بذل الشغل يسمى "الطاقة" power وتمثل بالرمز “P” .تقاس الطاقة بوحدات "الواط " watts وتمثل بالرمز “W” .يعرف الواط بأنه "معدل الشغل المبذول فى دائرة عند مرور تيار قدره 1 amp نتيجة تطبيق جهد قدره 1 volt .

قوانين (صيغ) القدرة :

الطاقة المستهلكة في المقاومة تعتمد على مقدار التيار الذي يمر عبر المقاومة عند تطبيق جهد معين .وهو ما يعبر عنه بحاصل ضرب الجهد فى التيار .
P = E x I
or
P = EI

ويمكن أيضا أن تحسب الطاقة عن طريق استبدال (التعويض) المكونات الأخرى لقانون أوم.
P = I2R
and
P = E2 / R
حل مسائل القدرة :
فى الشكل التوضيحى التالى يمكن حساب القدرة باستخدام أى صيغة من صيغ القدرة .


مواصفات قدرة (معدل إستهلاك) المعدات Power Rating :

يقدر معدل إستلاك المعدات بالواط .هذا المعدل مؤشر على المعدل الذي تقوم به المعدات الكهربائية بتحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة مثل الحرارة أو الضوء.معدل الإستهلاك لمصباح المنزل الشائع لجهد 220 volts )110 volts) هو 100 watts .باستخدام قانون أوم يمكن حساب مقاومة المصباح .


باستخدام قانون أوم الأساسى يمكمن حساب قيمة التيار المار فى مصباح جهده 120 volt وقدرته 100 watt .


وإذا كان معدل جهد المصباح 120 volts وقدرته 75 watts تكون مقاومته192 والتيار المار به 0.625 amps عند توصيله بالجهد المقنن ( 120 volts ) .


يمكن ملاحظة أن المصباح 100 watt يحول الطاقة على نحو أسرع من المصباح 75 watt.المصباح
100 watt وسوف يعطى مزيد من الضوء والحرارة .


الحرارة : Heat

مرور التيار من خلال المواد المقاومة يسبب حرارة .يمكن ان تتضرر (تتلف) العناصر الكهربائية إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدا.لهذا السبب تم تصنيف المعدات الكهربائية في كثير من الأحيان على أساس أقصى معدل استهلاك للقدرة وتسمى " القوة الكهربائية" wattage .كلما أرتفع معدل القوة الكهربائية wattage كلما زادت إمكانية المعدات يمكن على تبديد (تشتيت) dissipate الحرارة .

القدرة P .. تقاس بوحدة الوات " Watt " نسبة للعالم الاسكتلندي جمس واط James Watt


صيغة القدرة الرياضية للتيار المستمر


القدرة الكهربائية أو ما يعرف بالاستطاعة الكهربائية هي معدل الطاقة التي يستهلكها العنصر في الدائرة الكهربائية خلال الثانية الواحدة وتقاس بالواط وهي تساوي 1 جول لكل 1 ثانية. يمكن الحصول على مقدار القدرة الكهربائية بضرب مقدار التيار المقيس بوحد الأمبير في مقدار فرق الجهد الكهربائي حول العنصر (المقاومة) المقيس بوحدة الفولت، أو بضرب مربع قيمة التيار في قيمة المقاومة، أو بقسمة مربع فرق الجهد الكهربائي على قيمة المقاومة، فكل هذه المعادلات مشتقة من المعادلة الأولى فرق الجهد الكهربائي مضروباً في مقدار التيار الكهربائي. وفيما يلي توضيح رمزي لهذه المعادلات: أولاً: القدرة الكهربائية (واط) = التيار الكهربائي (أمبير) X فرق الجهد الكهربائي (فولت) ثايناً: القدرة الكهربائية (واط) = ((التيار الكهربائي)^2) (أمبير)^2 X قيمة المقاومة (أوم) ثالثاً: القدرة الكهربائية (واط) = ((فرق الجهد الكهربائي)^2) (فولت)^2 / قيمة المقاومة (أوم) تتحول الطاقة في العنصر الكهربائي إلى الحرارة، وكلما زادت الحرارة كان ذلك مؤشراً على أن هذا العنصر قد اقترب من الوصول إلى الحد الأعلى من قدرته على استيعاب كمبة الطاقة، فلذلك تم اللجوء إلى تصنيف هذه العناصر والأجهزة الكهربائية بناءً على قدرتها القصوى على استيعاب كمية الطاقة مستخدمين مصطلح الواطج (Wattage)، فكلما كانت هذه القيمة أكبر كان ذلك مؤشراً على إمكانية هذا الجهاز استيعاب كمية أكبر من الطاقة. جاءت تسمية وحدة القدرة الكهربائية بهذا الاسم نسبة إلى العالم ذو الأصل الاسكتلندي جيمس واط. تستخدم القدرة الكهربائية في حساب كمية الكهرباء المستهلكة، من الجهاز، لغايات تسديد قيمة هذه الكميات الكهربائية لشركات توليد وتزيد الطاقة الكهربائية في الدول، فتتم احتساب قيمة الاستهلاك المادية عن وحدة كيلو واط لكل ساعة (KWH)، حيث تمثل هذه القيمة القدرة الكهربائية المستهلكة خلال ساعة معينة وهي تساوي 3600000 جول، فيتم تسعير قيمة التعرفة الكهربائية بناءً على الكيلو واط الساعي، وتختلف قيمة التسعير هذه من بلدٍ إلى آخر، فمثلاً إذا أردنا حساب قيمة استهلاك جهاز قدرته الكهربائية 50 واط على مدى أسبوع وكان سعر الكيلو واط الساعي حوالي 10 حسب عملة دولة معينة، فأولاً يجب حساب كمية الطاقة –بوحدة الجول- التي يستهلكها هذا الجهاز خلال الأسبوع والتي تقدر بحوالي 30240000 جول في الأسبوع وهذا الرقم ناتج من ضرب القدرة الكهربائية للجهاز في 60 ثانية – كل واحد واط يساوي واحد جول في واحد ثانية- في 60 دقيقة في 24 ساعة في سبعة أيام، ثم نقسم الرقم الناتج المذكور سابقاً على 3600000 وهي مقدار الكيلو واط الساعي بالجول، لينتج 8,4 كيلو واط ساعية، ثم نضرب هذا الرقم بقيمة التعرفة لينتج 84 وهي القيمة التي يجب دفعها لشركة الكهرباء نتيجة لعمل هذا الجهاز الكهربائي لمدة أسبوع كامل.
يجب أن يذكر في مواصفات إي جهاز الكتروني أو كهربائي قيمة الوات المطلوبة لتشغيله .. وهي تعبر أيضا عن قيمة الاستهلاك الكهربائي للجهاز .. وكلما زادة القدرة .. كلما كانت تكلفه الكهرباء المستهلكة أعلى .

سجل إعجابك وشارك زملاءك لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.