قدّام | منصة التدريب على اختبارات القدرات والتحصيلي وموهبة

القدرة الكهربائية معدّل تحوّل الطاقة الكهربائية، وتساوي حاصل ضرب فرق الجهد في شدة التيار:

P = V · I = I² · R = V²R

الرمز	المقدار	الوحدة
P	القدرة الكهربائية	W
V	فرق الجهد	V
I	شدة التيار	A
R	المقاومة	Ω

القدرة المستهلكة في مقاومةٍ تتناسب طرديًّا مع مربع شدة التيار (P ∝ I²) ومع المقاومة (P ∝ R).
الطاقة الكهربائية المستهلكة (بالجول) تعتمد على القدرة والزمن: E = P · t = V · I · t = I² · R · t = (V²R) · t.
في التوصيل على التوالي تكون شدة التيار واحدة وتتجمّع المقاومات (R = R₁ + R₂)، وفي التوازي يكون فرق الجهد واحدًا والتيار الكلي مجموع التيارات.

مثالمصباحٌ مقاومته 4 Ω يمرّ به تيارٌ 2 A؛ فما قدرته المستهلكة؟

P = I² · R = 2² × 4 = 16 W

الموصِّلات الفائقة (superconductors) موادُّ مقاومتها صفر عند تبريدها إلى درجات حرارةٍ منخفضةٍ جدًّا (أقلَّ من نحو 100 K)، فتنقل الكهرباء دون فقدٍ للطاقة (لا فرق جهد خلالها).

تقليل القدرة الضائعة في نقل الكهرباء لمسافاتٍ بعيدةٍ يتمّ بطريقتين:

رفع فرق الجهد وتقليل شدة التيار (فالفقد P = I²R يقلّ بتقليل I).
استعمال أسلاكٍ عاليةِ الموصِّلية كبيرةِ القطر فتقلّ مقاومتها فتقلّ القدرة الضائعة.

حساب فاتورة الكهرباء: تُقاس الطاقة المنزلية بوحدة الكيلوواط·ساعة (kW·h) = قدرةُ 1000 واط تعمل ساعةً كاملةً = 3.6 × 10⁶ J. والتكلفة = القدرة (kW) × الزمن (h) × سعر الوحدة.

مثالمصباحٌ قدرته 0.2 kW يعمل 10 ساعات يوميًّا مدّةَ شهرٍ (30 يومًا)، وسعر الكيلوواط·ساعة 0.15 ريال؛ فما التكلفة؟

التكلفة = القدرة × الزمن × السعر = 0.2 × (10 × 30) × 0.15 = 9 ريالات

القدرة الكهربائية والطاقة

أمثلة على «القدرة الكهربائية والطاقة»