ما هي الاستطاعةُ الكهربية؟

عندما تقرأُ التعريفَ التالي للمرةِ الأولى الطاقةُ هي المَقـْدِرةُ على بذلِ عملٍ أو شُغل فإنك تفكر بأنها جملة بديهية مثل النقود هي القدرة على ابتياع السلع!، لكنها ليست كذلك، ما هو مفهومها؟

301- الاستطاعةُ الكهربية

عندما تقرأُ التعريفَ التالي للمرةِ الأولى (الطاقةُ هي المَقـْدِرةُ على بذلِ عملٍ أو شُغل) فإنك تفكر بأنها جملة بديهية مثل (النقود هي القدرة على ابتياع السلع!)، لكنها ليست كذلك، بل تحمل معانيَ متشعبةً نوضحها تِباعاً، مع التطبيق العملي عليها في نهاية المقالة.

فلنبدأ ببعضِ التعريفات لتوضيحِ الأمر:
القوةُ: هي تأثيرٌ على جسمٍ يقوم بتغيير حالته من السكونِ أو الحركة، لكنها قد تكون مستمرةً دون انقطاعٍ في مصدرها وقد تكون لحظية.

فإذا ما أثرنا بقوةٍ مستمرةٍ على جسمٍ لمسافةٍ ما، فذلك يسمى شغلاً.

أما الطاقةُ: فهي المقدرةُ على بذلِ شغلٍ، أو بمعنى آخر مقدرةُ القوةِ على تحريك شيءٍ ما.

وأخيراً الاستطاعةُ: وهي المعدلُ الزمنيُّ لبذلِ الشغلِ (مقدارُ الشغلِ المبذولِ في واحدة الزمن).

كما نعلم جميعاً أن الكهرباءَ ليست مجانيةً، وتوليدُها يكلف الكثيرَ من الوقتِ والجهدِ؛ لذلك نقوم بقياسِ الاستطاعةِ الكهربيةِ، والتي بدورها تُخبِرنا بمعدلِ الاستهلاك.

ولحسابِ الاستطاعةِ الكهربيةِ طرقٌ عدة، نذكر منها الطريقة التالية:
نقوم بضربِ فرقِ الجهدِ في التيارِ الكهربيِّ، حيث:
الاستطاعة = فرق جهد * تيار

حيثُ أن فرقَ الجهدِ يُعبِّر عن مقدار الطاقة المبذولة أثناء تحرك مقدارٍ معينٍ من الكولومِ من نقطةٍ في طرف السلك الأولِ إلى نقطةٍ بالطرفِ الآخَر ويُقاس بالفولت (جول/كولوم)، أما شدةُ التيارِ فهي مقدارُ الشحنةِ المُقاسة بالكولوم المارةِ خلال ثانيةٍ، أو ساعةٍ أو..أو..

فإننا بضربهما نحصلُ على الطاقةِ المبذولةِ من أجل واحدةِ الزمن،

وإنَّ وحدةَ قياسِ الاستطاعةِ هي الوات أي ما يكافئ (جول/ثانية في النظام الدولي)، ووحدةُ قياس الاستطاعة المستخدمة غالباً بالمنازل هي الوات الساعي وذلك نسبةً لاستخدام الأمبير الساعي...

وكتطبيقٍ عمليٍ، يمكنك حسابُ تكلفةِ إشعالِ أضواءِ غرفتكِ في مدةِ شهر؛ فلنفترض أن لديكَ لمبةً قدرتـُها 30 وات، تشعلها يومياً لثمان ساعات، وثمن الكيلو وات في بلدك خمسون قرشا (0.5 جنيه)

التكلفة الكلية = (القدرة بالكيلو وات) * (الزمن بالساعة) * (ثمن الكيلو وات)
فالقدرة = 30 وات = 0.03 كيلو وات
الزمن بالساعة = 30 يوما * 8 ساعات = 180 ساعة
فتكون التكلفة الكلية = 0.03 * 180 * 0.5 = 2.7 جنيه شهريا.

■تمرينٌ تفاعليٌ:
ما هي تكلفةُ تشغيل تكييف هواءِ شهريا، علماً بأن قُدرتَه (1 حصان)، ويتمُّ تشغيلُه لعشرِ ساعاتٍ يومياً، وتكلفة الكيلو وات 80 قرشاً.

إعداد: محمد عوض.
تدقيق: محمد هاشم.

#فيزيائي
#الفيزياء_للجميع

المصدر:

http://bit.ly/2yc8ryI