تيمبو.كو، جاكرتا – تعد الطاقة الكهربائية مفهومًا مهمًا في الفيزياء والهندسة، حيث تُستخدم لقياس مدى سرعة استخدام الطاقة الكهربائية أو تحويلها بواسطة الجهاز. في الحياة اليومية، يعد فهم الطاقة الكهربائية مفيدًا جدًا، خاصة لحساب استهلاك الطاقة وكفاءة الأجهزة الإلكترونية.
ومع ذلك، قبل فهم صيغة الطاقة الكهربائية، من المهم معرفة معنى الطاقة الكهربائية. لهذا السبب، إليك تعريف الطاقة الكهربائية، راجع صيغة الطاقة الكهربائية، بالإضافة إلى أمثلة الأسئلة والأجوبة.
فهم صيغة الطاقة الكهربائية
نقلاً عن وحدة تعلم الفيزياء للصف الثاني عشر، الطاقة الكهربائية هي كمية الطاقة الكهربائية المستخدمة أو المنتجة في وحدة زمنية. تقاس الطاقة الكهربائية عادة بالواط (W) وهي وحدة قياسية في النظام الدولي (SI). كلما زادت الطاقة الكهربائية للجهاز، زادت الطاقة الكهربائية التي يستخدمها في فترة زمنية معينة.
في الحياة اليومية، غالبًا ما تُستخدم الطاقة الكهربائية لوصف قدرة الأجهزة الإلكترونية، مثل المصابيح الكهربائية أو المراوح أو مكيفات الهواء، على القيام بوظائف معينة. تنقسم الطاقة الكهربائية إلى ثلاثة أنواع وهي:
الطاقة الحقيقية هي الطاقة الفعلية التي تستخدمها الأحمال الكهربائية أو الأجهزة الإلكترونية، مثل الأجهزة المنزلية. وحدة القوة الحقيقية هي الواط (W).
تنشأ القدرة التفاعلية نتيجة لتكوين مجال مغناطيسي في الحمل الاستقرائي. وحدة الطاقة التفاعلية هي فولت أمبير التفاعلي (VAR).
القوة الظاهرة هي نتيجة مزيج من القوة الحقيقية والقوة التفاعلية. وحدة القوة الظاهرة هي فولت أمبير (VA).
صيغة الطاقة الكهربائية
بشكل عام، يتم صياغة معادلة الطاقة الكهربائية التي تستخدمها المعدات الكهربائية لكل وحدة زمنية على النحو التالي.
وبصرف النظر عن الصيغة الأساسية أعلاه، هناك عدة أشكال مختلفة من صيغة الطاقة الكهربائية التي تستخدم وفقا لشروط معينة، بما في ذلك:
أنا = التيار الكهربائي (أمبير)
P = الطاقة الكهربائية بالواط (W)
V = الجهد الكهربائي بالفولت (V)
R = المقاومة الكهربائية بالأوم (Ω)
I = التيار الكهربائي بالأمبير.
أمثلة على أسئلة وأجوبة الطاقة الكهربائية
1. يوجد مصباح أمامي للدراجة النارية يستخدم جهد بطارية تيار مستمر 12 فولت. اتضح أنه عند قياس التيار كان 3 A. إذن، ما مقدار الطاقة التي يمتلكها المصباح؟
ماكا ف = 12V.3A = 36 وات
إذن، الطاقة التي يستخدمها المصباح هي 36 واط.
2. مصباح جهده 220 V، وتيار كهربائي قدره 0.5 A. ما مقدار الطاقة الكهربائية التي يستهلكها المصباح؟
إذن، الطاقة الكهربائية التي يستخدمها المصباح هي 110 واط.
3. مقاومة تيارها الكهربائي 2 A ومقاومتها 10 Ω. احسب الطاقة الكهربائية التي تنتجها المقاومة!
الطاقة الكهربائية التي تنتجها المقاومة هي 40 واط.
4. إذا كان جهد جهاز 120 V ومقاومته 60 Ω، فما القدرة الكهربائية للجهاز؟
وبذلك تكون الطاقة الكهربائية للجهاز 240 واط.
5. مكواة كهربائية بقوة 400 واط، وتستخدم لمدة ساعتين. احسب الطاقة الكهربائية التي يستهلكها الحديد!
الوقت (ر) = 2 ساعة = 7200 ثانية
واط = 400 واط × 7200 ثانية
W = 2,880,000 جول أو 2.88 ميجا جول
