القدرة الكهربائية واستطاعة التيار الكهربائي

القدرة الكهربائية واستطاعة التيار الكهربائي

أهداف الدرس

• أن يتعرف التلميذ على مفهوم القدرة الكهربائية (الاستطاعة).
• أن يحسب القدرة الكهربائية باستخدام العلاقة P = U × I.
• أن يميز بين القدرة الكهربائية والطاقة الكهربائية.
• أن يطبق العلاقات في حل مسائل.

أولاً: مفهوم القدرة الكهربائية (الاستطاعة)

القدرة الكهربائية (الاستطاعة) هي مقدار الطاقة الكهربائية التي يستهلكها جهاز كهربائي في وحدة الزمن. تُرمز لها بالحرف P وتُقاس بوحدة الواط (Watt).

العلاقة الأساسية:

P = U × I

حيث:

• P: القدرة الكهربائية (بالواط W).
• U: التوتر الكهربائي (بالفولط V).
• I: شدة التيار الكهربائي (بالأمبير A).

ثانياً: وحدات القدرة الكهربائية

الوحدة	الرمز	القيمة
الواط	W	1 W
الكيلوواط	kW	1 kW = 1000 W
الميغاواط	MW	1 MW = 10⁶ W

ثالثاً: الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية المستهلكة E تُحسب بالعلاقة:

E = P × t

حيث:

• E: الطاقة الكهربائية (بالجول J أو الكيلوواط ساعي kWh).
• P: القدرة الكهربائية (بالواط W أو الكيلوواط kW).
• t: الزمن (بالثانية s أو الساعة h).

ملاحظة: 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J

رابعاً: مثال محلول

المعطيات: مصباح كهربائي يعمل تحت توتر U = 220 V، وشدة التيار المار فيه I = 0.5 A.
المطلوب: 1) حساب القدرة الكهربائية للمصباح. 2) حساب الطاقة المستهلكة إذا أضيء لمدة 3 ساعات.

الحل:

1) P = U × I = 220 × 0.5 = 110 W

2) E = P × t = 110 × 3 = 330 Wh = 0.33 kWh

خامساً: تطبيقات في الحياة اليومية

• كل جهاز كهربائي في المنزل له قدرة مكتوبة عليه (مثال: 2000 W للمدفأة، 100 W للمصباح).
• لمعرفة استهلاك الكهرباء في المنزل، نضرب قدرة كل جهاز في مدة تشغيله.
• شركة الكهرباء تحسب الفاتورة بناءً على الطاقة المستهلكة بـ kWh.

تمارين

التمرين 1: جهاز تلفاز قدرته 150 W يعمل على توتر 220 V. احسب شدة التيار المار فيه.

التمرين 2: مدفأة كهربائية قدرتها 2000 W تشتغل لمدة 5 ساعات. احسب الطاقة المستهلكة بـ kWh.

التمرين 3: محرك كهربائي يمر فيه تيار شدته 10 A تحت توتر 380 V. احسب قدرته.

الخلاصة

• القدرة الكهربائية P = U × I وتُقاس بالواط.
• الطاقة الكهربائية E = P × t وتُقاس بالجول أو kWh.
• معرفة القدرة تساعدنا في حساب استهلاك الكهرباء وتقدير فاتورة الطاقة.

📍 دروس مشابهة

• التركيب الكهربائي البسيط — مكونات الدائرة الكهربائية
• حالات المادة (الصلبة والسائلة والغازية)