القدرة الكهربية و الطاقة الكهربية

القدرة الكهربية هي المعلومة المهمة عند شراء أي جهاز كهربي. فما هو تعريفها و طرق حساب القدرة الكهربية المستهلكة. و الوقوف على كل قانون من قوانين القدرة الكهربية.

من أهم المعلومات عند شراء أي جهاز هي كمية الطاقة الكهربية التي يستهلكها هذا الجهاز؟ و هذه الطاقة الكهربية المستهلكة تتوقف بالطبع على الزمن t أي على مدة تشغيل. فكلما أشتغل الجهاز الكهربي زمن أكبر كلما زادت الطاقة الكهربية المستهلكة. و لكن إذا تم مقارنة جهاز بجهاز أخر فلا بد من تثبيت الزمن (تشغيلهم لنفس الفترة لتصبح المقارنة صحيحة). ثبات الزمن يعني حساب الطاقة الكهربية المستهلكة في الجهاز خلال زمن معين و ليكن واحد ثانية. و بالتالي هذا يعني أنه يتم الحديث عن كمية فيزيائية أخرى ليست الطاقة الكهربائية إنما هي القدرة الكهربية.

تعريف القدرة الكهربية

الطاقة الكهربائية المستهلكة في زمن قدرة 1 ثانية. أو هي حاصل قسمة الطاقة الكهربية المستهلكة في الجهاز على زمن تشغيله.

قوانين الشغل والطاقة والقدرة

الطاقة الكهربية يتم حسابها بدلالة الشحنة الكهربية و فرق الجهد بالعلاقة الآتية

$W =V~Q$ .
$W =V~I~t$ .

فهي تتوقف على كل من

قانون القدرة الكهربية

أولا :تعني كلمة المستهلكة (المستهلكة في صورة حرارة كالمدفأة قد تكون في صورة ضوء كالمصباح أو تكون في صورة كيميائية كعملية شحن البطارية .. و هكذا)
ثانيا : من التعريف فإن القانون الذي يعبر عن القدرة الكهربائية هو:

$P_{w} =\frac{W}{t}$

حساب القدرة الكهربائية المستهلكة

و بالتالي فإن وحدة القدرة الكهربائية هي جول على الثانية و التي تكافيء الوات. و يمكن ايجاد الشغل الكهربي من العلاقة:
$W =V~Q$ .
و عند التعويض نجد أن.

$P_{w} =\frac{Q~V}{t}$

$P_{w} =I~V$

و بالتالي تتوقف القدرة الكهربية على شدة التيار الكهربي المار في الجهاز وكذلك فرق الجهد الكهربي بين طرفيه. أما الطاقة الكهربية تتوقف علي نفس العوامل إضافة إلى الزمن. و يمكن كتابة هذا القانون في عدة صور منها.

$P_{w} =I^{2}~R$ .
أو
$P_{w} =\frac{V^{2}}{R}$ .

يتم استخدام الصورة المناسبة من القانون علي حسب المسألة أو السؤال. فعند مقارنة إضاءة مصباحين متصلين على التوالي. فإن العلاقة التي يجب استخدامها هي:

$P_{w} =I^{2}~R$ .

وذلك لأن شدة التيار الكهربي ثابتة في كلا مصباحين فتصبح القدرة الكهربية متناسبة تناسبا طرديا مع قيمة مقاومة المصباح. فما العلاقة المستخدمة عند عند مقارنة القدرة الكهربائية لمصباحين متصلين على التوازي؟

وحدة قياس القدرة الكهربية (الوات)

الوحدة المستخدمة في قياس القدرة الكهربائية هي الوات على اسم العالم جيمس وات. وهو يكافئ جول على الثانية وهو وحده شائعة حيث يتم استخدامها أيضا في الغرض التجاري عند المقارنة بين إضاءة مجموعة من المصابيح.

تعريف الوات

عندما يراد حساب القدرة الكهربية في أي جزء من الدائرة يتم حسابة باستخدام أحد القوانين المذكورة إذا تم معرفة شدة التيار الكهربي و فرق الجهد لكهربي و كذلك قيمة المقاومة. و بالتالي خطوة القدرة الكهربية تأتي بعد حل الدائرة بقانون أوم للدوائر المغلقة أولا.

اختبار على الدرس

فيديو الدرس

عربية (صفح– فيديو)
انجليزي(صفح– فيديو)

القانون	الأستخدام المناسب
$P_{w} =I^{2}~R$	مقارنة بين اجهزة متصلة على التوالي (الأعلى قدرة الأعلى مقاومة و العكس صحيح)
$P_{w} =\frac{V^{2}}{R}$	مقارنة بين اجهزة متصلة على التوازي (الأعلى قدرة الأقل مقاومة و العكس صحيح)
$P_{w} =I~V$	حساب القدرة الكلية لبطارية (تيار البطارية x ق.د.ك للبطارية)