قانون القدرة
يمكن حساب القدرة الكهربائية باستخدام القوانين الآتية:
- القدرة (P) = الطاقة اللازمة لإنجاز عمل ما (E) / الزمن (t)
- القدرة (P) = الشغل المنجز (W) / الزمن (t)
- تتمثل القدرة في العلاقة الآتية عند وجود تيار وجهد كهربائي:
- القدرة (P) = الجهد (V) * التيار (I)
- تتمثل القدرة في العلاقة الآتية عند وجود جهد كهربائي ومقاومة:
- القدرة (P) = (الجهد (V)) / المقاومة (R)
- تتمثل القدرة في العلاقة الآتية عند وجود تيار كهربائي ومقاومة:
- القدرة (P) = التيار (I) * (المقاومة (R))
- تتمثل القدرة في العلاقة الآتية عند وجود قوة:
- القدرة (P) = القوة (F) * السرعة (V)
أمثلة على حساب القدرة
- مثال رقم 1: آلة كهربائية تستخدم 300 جول من الطاقة لتنجز عملها في 10 ثواني، ما هي قدرتها؟
الحل:
القدرة (P) = الشغل المنجز (W) / الزمن (t)
القدرة (P) = 10 / 300
القدرة (P) = 30 واط
- مثال رقم 2: صعد أحمد الذي تبلغ كتلة 60 كغ، مسافة مقدارها 12 م، في 40 ثانية، فكم تبلغ قدرته؟
الحل:
القدرة (P) = الشغل المنجز (W) / الزمن (t)
القدرة (P) = (الكتلة * الارتفاع * تسارع الجاذبية الأرضية) / الزمن
القدرة (P) = (60* 12* 9.8) / 40
القدرة (P) = 588 واط
- مثال رقم 3: ما هي قدرة فتاة وزنها 60 كغ، تصعد سلماً ارتفاعه 3 م، في 3.5 ثانية، بدءاً من السكون وبسرعة نهائية تبلغ 2 م/ث؟
الحل:
يُمكن حساب الشغل المبذول من قبل الفتاة في الطاقة ميكانيكية من خلال العلاقة الآتية:
الشغل = طاقة الوضع الطاقة الحركية
الشغل = (الكتلة * تسارع الجاذبية الأرضية* الارتفاع) (0.5 *الكتلة *(السرعة النهائية))، وذلك باعتبار طاقة الوضع والطاقة الحركية عند بداية السلم؛ أيّ قبل صعود الفتاة، تساويان صفر.
الشغل = (60* 9.8*3) (0.5 * 60 * (2))
الشغل = 1764 120
الشغل = 1884 جول
القدرة (P) = الشغل المنجز (W) / الزمن (t)
القدرة (P) = 1884 / 3.5
القدرة (P) = 538 واط.
ما هي القدرة؟
تُعرف القدرة (بالإنجليزية: Power)؛ بأنّها المعدل الزمني اللازم لإنجاز عمل ما، وتُعرف أيضاً بالعمل المنجز أو الطاقة المنقولة خلال الزمن معين،وتُعد القدرة فيزيائياً كمية قياسية أيّ غير متجهة، كما تُقاس في النظام العالمي للوحدات بوحدة (نيوتن (N) *متر (m)) / ثانية (s)،ويُوجد أيضاً عدةّ وحدات أُخرى لقياس القدرة، وهي كالآتي:
- الواط: (بالإنجليزية: Watt)؛ والتي هي الجول (J)/ ثانية (s)، وتُستخدم هذه الوحدة لقياس قدرة المصابيح عادةً.
- قوة الحصان: (بالإنجليزية: Horsepower)؛ وهي وحدة القدرة المستخدمة في النظام البريطاني، وغالباً ما تُستخدم لوصف قدرة الآلات، وتساوي القوة المبذولة لرفع 250 كغ مقدار 30 سم لمدة ثانية واحدة، وتُقدر ب 746 واط.
