تُعد الطاقة الكهربائية من أهم مصادر الطاقة المستخدمة في حياتنا اليومية، فهي تشغّل المصابيح والأجهزة المنزلية والإلكترونية. لفهم استهلاك الطاقة للمصابيح، يجب معرفة العلاقة بين القدرة الكهربائية والزمن الذي يعمل فيه الجهاز. سنتناول في هذا المقال مثالاً عملياً لحساب مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة إلى مصباح قدرته 5 وات عند تشغيله لمدة ساعتين ونصف.
حساب الطاقة الكهربائية
المعطيات:
قدرة المصباح: 5 وات (W)
زمن التشغيل: ساعتان ونصف = 2.5 ساعة
الخطوة الأولى: تحويل الوقت إلى ساعات أو ثوانٍ حسب الوحدة المطلوبة
- الاجابة : 103*45 J
هنا يمكننا استخدام وحدة الساعات مباشرة لأن القدرة بالواط والطاقة المطلوبة بالواط ساعة (Wh).
الخطوة الثانية: استخدام قانون الطاقة الكهربائية:
الطاقةالكهربائية(Wh)=القدرة(W)×الزمن(h)الطاقة الكهربائية (Wh) = القدرة (W) × الزمن (h)الطاقةالكهربائية(Wh)=القدرة(W)×الزمن(h)الخطوة الثالثة: التعويض بالأرقام:
الطاقة=5 W×2.5 hالطاقة = 5 \text{ W} × 2.5 \text{ h} الطاقة=5 W×2.5 h الطاقة=12.5 Whالطاقة = 12.5 \text{ Wh}الطاقة=12.5 Wh
شرح النتيجة
هذا يعني أن المصباح استهلك 12.5 واط ساعة من الطاقة الكهربائية خلال ساعتين ونصف.
وإذا أردنا تحويلها إلى وحدة الجول (J) حيث:
1 Wh=3600 J1 \text{ Wh} = 3600 \text{ J} 1 Wh=3600 J الطاقة=12.5×3600=45,000 Jالطاقة = 12.5 × 3600 = 45,000 \text{ J} الطاقة=12.5×3600=45,000 Jإذن مقدار الطاقة الكهربائية الواصلة إلى المصباح يساوي 45,000 جول.
من خلال هذا المثال، تعلمنا كيفية حساب مقدار الطاقة الكهربائية المستهلكة عند تشغيل جهاز كهربائي باستخدام العلاقة البسيطة بين القدرة والزمن. هذا الحساب يساعدنا على فهم استهلاك الكهرباء في منازلنا ويساهم في ترشيد استخدام الطاقة وتقليل الفاتورة الكهربائية.
