مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
عندما نشتري مصباحاً كهربائياً، نلاحظ أنه مكتوب عليه رقم مثل 60W أو 100W. هذا الرقم يمثل القدرة الكهربائية للمصباح. في هذا الدرس، سنتعرف على مفهوم القدرة الكهربائية، قانونها، وكيفية حسابها في الدارات الكهربائية.
\n\n
? بطاقة الدرس
\n
| المادة: | العلوم الفيزيائية |
| المستوى: | السنة الثالثة متوسط |
| الوحدة: | الكهرباء — القدرة الكهربائية |
| الأستاذ: | أستاذ العلوم الفيزيائية |
\n
\n\n
? الأهداف التعليمية
\n
- \n
- أن يتعرف المتعلم على مفهوم القدرة الكهربائية.
- أن يُميز بين القدرة الكهربائية والتيار الكهربائي.
- أن يحسب القدرة الكهربائية باستخدام القانون P = U × I.
- أن يتعرف على وحدة قياس القدرة الكهربائية (الواط W).
- أن يطبق قانون القدرة في حل مسائل عملية.
- أن يشرح العلاقة بين القدرة الكهربائية واستهلاك الطاقة.
\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n\n
⚡ مفهوم القدرة الكهربائية
\n
القدرة الكهربائية (P) هي كمية الطاقة الكهربائية التي يستهلكها جهاز كهربائي في وحدة الزمن. كلما زادت قدرة الجهاز، زاد استهلاكه للطاقة الكهربائية في نفس المدة الزمنية.
\n\n
يمكن تشبيه القدرة الكهربائية بسرعة تدفق الماء: فكلما زادت سرعة التدفق، زادت كمية الماء المتدفقة في الثانية. بالمثل، كلما زادت القدرة الكهربائية، زادت الطاقة المستهلكة في الثانية.
\n\n
? جدول المقادير والوحدات
\n
| الكمية | الرمز | وحدة القياس | رمز الوحدة | جهاز القياس |
|---|---|---|---|---|
| القدرة الكهربائية | P | الواط | W | الواطمتر (Wattmètre) |
| التوتر الكهربائي | U | الفولط | V | الفولطمتر |
| شدة التيار الكهربائي | I | الأمبير | A | الأمبيرمتر |
\n\n
? قانون القدرة الكهربائية — قانون أوم للقدرة
\n
P = U × I
\n
حيث: P القدرة بالواط (W)، U التوتر بالفولط (V)، I شدة التيار بالأمبير (A)
\n
\n\n
يمكن أيضاً حساب القدرة باستخدام قانون أوم (U = R × I) للحصول على صيغ أخرى:
\n
P = R × I² | P = U² / R
\n
حيث R المقاومة الكهربائية بالأوم (Ω)
\n
\n\n
? تجربة افتراضية: قياس القدرة الكهربائية
\n
الأدوات: بطارية 12V، مصباحان (6W و 12W)، أمبيرمتر، فولطمتر، أسلاك توصيل.
\n
الخطوات:
\n
- \n
- ركب دارة كهربائية تحتوي على البطارية والمصباح 6W والأمبيرمتر والفولطمتر.
- سجل قراءة التوتر U (بين طرفي المصباح) وشدة التيار I.
- احسب القدرة باستخدام P = U × I.
- كرر التجربة مع المصباح 12W.
\n
\n
\n
\n
\n
الملاحظة: المصباح ذو القدرة الأكبر (12W) يضيء بقوة أكبر.
\n
الاستنتاج: كلما زادت القدرة الكهربائية لجهاز، زادت الطاقة التي يستهلكها في كل ثانية، وبالتالي زاد إنتاجه من الضوء والحرارة.
\n
\n\n
? مضاعفات وأجزاء الواط
\n
| الوحدة | رمزها | قيمتها بالواط |
|---|---|---|
| الواط | W | 1 W |
| الكيلوواط | kW | 1 kW = 1000 W |
| الميغاواط | MW | 1 MW = 1,000,000 W |
| الميليواط | mW | 1 mW = 0.001 W |
\n\n
? أمثلة محلولة
\n
المثال 1: مصباح كهربائي توتره 220V وشدة التيار المار فيه 0.45A. احسب قدرته الكهربائية.
\n
الحل: P = U × I = 220V × 0.45A = 99 W
\n
إذن قدرة المصباح حوالي 100 واط.
\n
\n\n
المثال 2: جهاز كهربائي قدرته 1500W يعمل على توتر 220V. احسب شدة التيار المار فيه.
\n
الحل: من القانون P = U × I → I = P ÷ U = 1500W ÷ 220V = 6.82 A
\n
\n\n
المثال 3: مقاومة كهربائية قيمتها 100Ω يمر فيها تيار شدته 0.5A. احسب القدرة الكهربائية المستهلكة.
\n
الحل: P = R × I² = 100Ω × (0.5A)² = 100 × 0.25 = 25 W
\n
\n\n
المثال 4: مكواة كهربائية قدرتها 2000W تعمل على توتر 220V. احسب مقاومتها الكهربائية.
\n
الحل: من P = U × I → I = P ÷ U = 2000 ÷ 220 = 9.09A
\nمن قانون أوم: R = U ÷ I = 220V ÷ 9.09A = 24.2 Ω
\nأو مباشرة: R = U² ÷ P = (220)² ÷ 2000 = 48400 ÷ 2000 = 24.2 Ω
\n
\n\n
? تمارين تطبيقية
\n
- \n
- التمرين 1: ثلاجة كهربائية تعمل على توتر 220V ويمر فيها تيار شدته 0.8A. احسب قدرتها الكهربائية.
- التمرين 2: مصباح قدرته 75W يعمل على توتر 220V. احسب شدة التيار المار فيه.
- التمرين 3: سخان كهربائي قدرته 2000W ومقاومته 24.2Ω. احسب شدة التيار المار فيه.
- التمرين 4: جهاز كهربائي يستهلك تياراً شدته 5A ويعمل على توتر 220V. هل يمكن توصيله بمأخذ كهربائي عادي (16A)؟ علل إجابتك.
- التمرين 5: رتب الأجهزة التالية حسب قدرتها من الأصغر إلى الأكبر: مصباح 60W، ثلاجة 400W، غسالة 2200W، تلفاز 120W، مكنسة 1500W.
\n
\n
\n
\n
\n
\n\n
? تطبيقات في الحياة اليومية
\n
- \n
- عند شراء أي جهاز كهربائي، تجد ملصقاً يوضح قدرته الكهربائية (W). هذه المعلومة تساعدك في حساب استهلاك الكهرباء.
- الأجهزة ذات القدرة العالية (مكيف الهواء 2000W، المدفأة 2500W) تستهلك كهرباء أكثر ويجب توخي الحذر عند استخدامها لتجنب زيادة الحمل على الدارة.
- عداد الكهرباء في المنزل يقيس الطاقة المستهلكة بالكيلوواط ساعي (kWh)، ويتم الحساب كالتالي: E = P × t حيث t الزمن بالساعات.
\n
\n
\n
\n\n
? نشاط منزلي
\n
ابحث في منزلك عن 5 أجهزة كهربائية، وسجل قدرتها الكهربائية (W أو kW) المكتوبة عليها. اختر أحد الأجهزة واحسب شدة التيار المار فيه إذا علمت أن التوتر المنزلي 220V. ثم احسب الطاقة التي يستهلكها خلال ساعة واحدة.
\n\n
? ملخص الدرس
\n
- \n
- القدرة الكهربائية (P) هي الطاقة المستهلكة في وحدة الزمن.
- قانون القدرة الكهربائية: P = U × I (P بالواط، U بالفولط، I بالأمبير).
- الصيغ الأخرى: P = R × I² و P = U² ÷ R.
- وحدة قياس القدرة هي الواط (W)، ومضاعفاتها: الكيلوواط (1kW = 1000W).
- الأجهزة ذات القدرة العالية تستهلك طاقة أكبر في نفس المدة الزمنية.
- يمكن حساب شدة التيار من القدرة: I = P ÷ U.
- يمكن حساب المقاومة من القدرة: R = U² ÷ P.
\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n
📍 دروس مشابهة
- قانون أوم — العلاقة بين التوتر والتيار والمقاومة الكهربائية — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري
- الطاقة الحركية والكامنة — مفهوم الطاقة وتحولاتها — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري
- السلسلة الطاقوية وتحويل الطاقة — العلوم الفيزيائية للسنة الثالثة متوسط
- التيار الكهربائي المتناوب (السيروري) — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري
- الضغط في السوائل — مبدأ باسكال وتطبيقاته — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري
- القوى والحركة — مفهوم القوة وأنواعها وتأثيرها — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري