الطاقة الكهربائية

تعريف الطاقة الكهربائية







1- مفهوم الطاقة الكهربائية

أ - تعريف الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية مقدار فيزيائي تعبر عن كمية الاستهلاك الكهربائي لجهاز كهربائي يكتسب قدرة خلال

مدة اشتغاله.

ب - وحدات الطاقة

يرمز لها بالحرف E ويرمز لوحدة قياسها في النظام العالمي (الجول Joule ) بالحرف J .

مضاعفات الجول هي: الكيلو جول (KJ) حيث: 1KJ=1000J.

ج - تعبير الطاقة الكهربائية

نشاط 1


نقوم بربط مصباح كهربائي مع عداد كههربائي تم نحسب المدة الزمنية التي يستغرقها قرص العداد خلال دورة واحدة و نحسب الجداء P.t

نستعمل : -المصباح 1 (220v;25w)

- المصباح 2 (220v;40w)

- المصباح 3 (220v;75w) .

تابتة العداد : C= 2 Wh/tr




نتائج التجربة

P(w)القدرة t(h)مدة الاشتغال P.t الجداء
L1المصباح 25 0.080 2
L2المصباح 40 0.050 2
L3المصباح 75 0.027 2.025

الجداء P.t يتناسب اطرادا مع الطاقة المستهلكة من طرف المصباح و التي يسجلها العداد خلال دورة كاملة

الطاقة الكهربائي التي يسجلها العداد تساوي جداء عدد دورات القرص n في ثابتته C

خلاصة

يعبر عن الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي يكتسب قدرة كهربائية P خلال مدة اشتغاله t بالعلاقة التالية: E= P × t

حيت: E(J) P(w) t(s

الطاقة المستهلكة في التركيب المنزلي تحسب بالعلاقة التالية: E= n × C

حيت: E(Wh) C(Wh/tr) n(tr

الطاقة الكلية المستهلكة في التركيب المنزلي تساوي مجموع الطاقات المستهلكة من طرف الأجهزة المشغلة في نفس الوقت: Et=E1+E2+E3+......En


ملحوظة

كوحدة عملية لحساب الطاقة الكهربائية نستعمل : الواط - ساعة ( Wh ) حيث: 1Wh = 3600 J

و الكيلوواط - ساعة ( KWh ) حيث: 1KWh = 1000 Wh

كل دورة لقرص العداد تقابل استهلاكا معينا للطاقة يعبر عنه بالواط-ساعة، يسمى ثابتة العداد (C)

إن الطاقة الكهربائية المستهلكة تتناسب مع عدد دورات القرص و ثابتة العداد حسب العلاقة:



2- الطاقة الكهربائية المستهلكة من قبل جهاز التسخين

نشاط 1


نقوم بقياس المدة الزمنية التي ينجز خلالها قرص العداد عددا معينا من الدورات أثناء اشتغال جهاز التسخين.



جهاز التسخين (230v ; 600w) مقاومته (R=88,12)

تابتة العداد : C= 2 Wh/tr

I=2,61Aشدة التيار المار فيه




نتائج التجربة

n عدد الدورات 5 25 38
t(s)المدة 60 300 456
n.Cالطاقة الكهربائية 36000J 180000J 273600J
P.t الطاقة الكهربائية 36000J 180000J 273600J
U.I.t الجداء 36018J 180090J 273736J
R.I2.t الجداء 360016J 180084J 273728J

الطاقة المستهلكة من طرف جهاز التسخين تساوي الجداء I2.R.t

ارتفاع درجة حرارة الماء راجع الى تحول الطاقة الكهربائية الى طاقة حرارية من طرف جهاز التسخين.

خلاصة


عند مرور التيار الكهربائي في أجهزة التسخين تتحول الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرفها إلى طاقة

حرارية تسمى اصطلاحا كمية الحرارة Quantite de chaleur (Q)، وحدتها هي الكالوري ( Cal )

بحيث: 1Cal = 4,18 J

الطاقة الحرارية الناتجة عن جهاز كهربائي للتسخين مقاومته الكهربائية R هي:

Q = E = R × I2 × t