توان الکتریکی

سلام من سید امیرعلی غمخواری موسس سایت برق و الکترونیک ghamkhari24 هستم و در این مطلب قصد داشتم تا توان الکتریکی را توضیح بدهم.

توان-الکتریکی

توان الکتریکی چیست؟

توان الکتریکی میزان و اندازه ی الکتریسیته می باشد.

با توان می شود میزان قدرت برق را شناسایی کرد.

برای یافتن میزان توان به دو پارامتر مهم یعنی ولتاژ و جریان نیاز است.

کل مشخصات الکتریسیته ( قدرت و سرعت بار الکتریکی ) با ولتاژ و جریان الکتریکی گفته می شود.

با جریان الکتریکی و ولتاژ میزان توان الکتریکی به دست میاید.

جدول-توان-الکتریکی

ولتاژ

ولتاژ سرعت عبور الکتریسیته استکه با واحد ولت اندازه گیری می شود.

ولتاژ دو نوع ولتاژ مستقیم و ولتاژ متناوب دارد.

ولتاژ مستقیم اختلاف پتانسیل در یک مسیر هست و الکتریسیته به یک جهت می رود.

ولتاژ متناوب اختلاف پتانسیل آن جا به جا می شود و از نقطه 1 به 2 و سپس از نقطه 2 به 1 می رود که از دو جهت عبور می کند.

در محاسبه توان الکتریکی ولتاژ نقش مهمی دارد.

ولتاژ

ولتاژ مستقیم

زمانی که ولتاژ مستقیم یا همان DC باشد اختلاف پتانسیل بین دو نقطه به یک جهت حرکت می کنند و به طور مستقیم به یک مسیر الکتریکی ادامه می دهند.

ولتاژ-مستقیم

ولتاژ متناوب

وقتی که ولتاژ متناوب باشد، جزیان الکتریکی از یک مسیر عبور نمی کند و اختلاف پتانسیل بین دو نقطه جابه جا می شود.

یعنی اختلاف پتانسیل از نقطه ۱ به ۲ می رود و سپس از ۲ به ۱ می رود و این ترتیب پشت سر هم ادامه دارد.

نول نقطه ی ۰ ولت است و زمانی که فاز مثبت می شود اختلاف پتانسیل از فاز به نول صورت گرفته و زمانی که فاز منفی باشد الکتریسیته از طرف نول به فاز می آید.

تعداد جابه جا شدن اختلاف پتانسیل در ثانیه را هرتز می نامند که واحد فرکانس هرتز است.

ولتاژ-متناوب

ویدیو

برای درک بهتر ادامه مطلب بهتر است که دو ویدیو زیر درباره مفهوم ولتاژ و جریان الکتریکی را ببینید.


جریان الکتریکی

جریان الکتریکی میزان بار الکتریکی در حال عبور از مدار است.

جریان از قطب + منبع تغذیه که فشار پتانسیل آن زیاد است به قطب – منبع تغذیه که فشار پتانسیل آن کم است جاری می شود.

در محاسبه توان الکتریکی جریان نقش مهمی دارد.

جریان-الکتریکی

اختلاف پتانسیل

اختلاف پتانسیل به صورت تئوری

به اختلاف انرژی بین دو نقطه اختلاف پتانسیل گفته می شود.

زمانی که اختلاف انرژی بین دو نقطه تفاوت داشته باشد الکتریسیته از انرژی بیشتر به انرژی کمتر می رود.

اختلاف-پتانسیل-ولتاژ

اختلاف پتانسیل به صورت هیدرولیکی

هیدرولیکی مفهوم دیگر آن آبی است.

سیستم هیدرولیکی برای شبیه سازی آن به برق کاربرد دارد.

وقتی که اختلاف پتانسیل را برای مثال آب در نظر گرفته می شود میتوان به صورت آسانتر به درک آن رسید.

اگر مقداری آب را در یک سطح زاویه دار ریخت ، آب به طرف پایین حرکت می کند.

دلیل پایین آمدن آب اختلاف ارتفاع بین سطح بالایی شیب و پایینی شیب است.

و چون جاذبه زمین اجسام را به طرف خود می کشد، آب تمایل دارد به پایین ترین سطح ممکن بیاید.

دقیقا اختلاف پتانسیل هم همین است، یعنی آب در الکترونیک ، بار الکتریکی است و فشار آب که آب را به پایین می کشد ولتاژ و دلیل آن اختلاف پتانسیل است.

پس اختلاف پتانسیل زمانی رخ می دهد که انرژی دو بخش متفاوت است و انرژی از انرژی بیشتر به انرژی کمتر جاری می شود.

مفهوم-اختلاف-پتانسیل

واحد اندازه گیری توان الکتریکی و ولتاژ و جریان

واحد توان الکتریکی ، وات نام دارد.

با واحد وات میزان برق مصرفی یک دستگاه یا میزان الکتریسیته برق را می گویند.

مخفف توان الکتریکی در مدار با حرف P و واحد آن یعنی وات با W نمایش داده می شود.

واحد ولتاژ ، ولت نام دارد.

با واحد ولت میزان ولتاژ‌ برق را می گویند.

مخفف ولتاژ در مدار با حرف V و واحد آن یعنی ولت با v نمایش داده می شود.

واحد جریان ، آمپر نام دارد.

با واحد آمپر میزان جریان الکتریسیته را می گویند.

مخفف جریان در مدار با حرف I و واحد آن یعنی آمپر با A نمایش داده می شود.

واحد-های-توان-الکتریکی-ولتاژ-جریان

محاسبه توان الکتریکی

برای محاسبه از جدول توان الکتریکی استفاده میکنند.

جدول توان مانند جدول قانون اهم است.

در توان الکتریکی 3 فرمول برای محاسبه وجود دارد.

محاسبه-توان-الکتریکی

فرمول محاسبه توان الکتریکی

فرمول محاسبه توان به ولتاژ و جریان نیاز دارد.

فرمول محاسبه توان به صورت زیر میباشد.

محاسبه-توان-توان-الکتریکی

فرمول محاسبه جریان الکتریکی

فرمول محاسبه جریان به توان و ولتاژ نیاز دارد.

فرمول محاسبه جریان الکتریکی به صورت زیر میباشد.

محاسبه-جریان-توان-الکتریکی

فرمول محاسبه ولتاژ

فرمول محاسبه ولتاژ به توان و جریان نیاز دارد.

فرمول محاسبه ولتاژ به صورت زیر میباشد.

محاسبه-ولتاژ-توان-الکتریکی

ابزار اندازه گیری توان الکتریکی

ابزاری برای اندازه گیری توان الکتریکی رایج نیست.

برای اندازه گیری توان از ابزار ولت متر و آمپرمتر استفاده می کنند.

این دو ویژگی که هر کدام می توانند دو دستگاه جدا باشند یا در یک دستگاه این دو ویژگی وجود داشته باشد.

در اولین قسمت باید جریان مدار با آمپرمتر اندازه گیری شود.

سپس ولتاژ مدار اندازه گیری می شود.

این دو مقدار اندازه گیری شده باید آنرا بر هم ضرب کرد.

عددی که بعد از ضرب بدست میاید مقدار توان می باشد.

اندازه گیری ولتاژ با ولت متر

ولت متر با استفاده از عبور کردن جریان از مقاومت ثابت داخلی آن ولتاژ را اندازه گیری می کند.

ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ به دو نقطه برای اتصال به آن و به دست آوردن اختلاف پتانسیل بین آنها نیاز دارد.

برای اندازه گیری ولتاژ در مدار دستگاه ولت باید با مدار به صورت مواری قرار بگیرد.

نوع اندازه گیری ولتاژ برعکس جریان است که آمپرمتر باید با مدار به صورت سری بسته شود.

اندازه-گیری-ولتاژ

اندازه گیری جریان با آمپرمتر

برای اندازه گیری این جریان الکتریکی در مدار، آمپرمتر باید به صورت سری در مدار قرار بگیرد.

اندازه گیری ولتاژ برعکس جریان است و باید به صورت موازی با مدار قرار بگیرد.

یعنی آمپرمتر باید مثل یک قطعه در مسیر منبع تغذیه قرار داشته باشد.

اندازه-گیری-جریان

کاربرد توان الکتریکی

میزان مصرف برق توان الکتریکی

یکی از کاربرد های توان الکتریکی این هست که میزان مصرف برق یک دستگاه مشخص شود.

برای مثال یک لامپ 100 وات است ، با مقدار توان الکتریکی مشخص شده میزان مصرف آن معلوم میشود.

توان-الکتریکی-مصرف-برق

ترانسفورماتور و توان الکتریکی

در ترانسفورماتور ولتاژ متناوب ولتاژ و جریان ورودی داده شده و به ولتاژ و جریان دیگری در خروجی تبدیل می شود.

در ترانسفورماتور نمیتوان افزایش توان الکتریکی داد یعنی اگر ولتاژ را هر چقدر زیاد کرد جریان همان مقدار پایین میاید.

مثلا نمیتوان با ترانس برق باتری قلمی را به برق یک ساختمان وصل کرد.

یعنی توان الکتریکی خروجی ترانس از توان ورودی ترانس بالاتر نمیتواند باشد.

در این قانون نرانسفروماتور توان الکتریکی نقش مهمی دارد و برای محاسبات بسیار مهم است.

ترانسفرماتور-توان-الکتریکی

سوالات متداول

واحد اندازه گیری توان چیست؟

واحد اندازه گیری توان الکتریکی وات نام دارد که وات با حرف W نمایش داده می شود.

توان از چه چیزی تشکیل شده است؟

توان الکتریکی از دو پارامتر بسیار مهم ولتاژ و جریان الکتریکی تشکیل شده است.

انتهای مطلب

اگر از این متن لذت بردید و استفاده کردید خوشحال میشم که اینستاگرام من را دنبال کنید:

اینستاگرامghamkhari24

می توانید در بعد از این مطلب، مطالب دیگر از مبانی برق را ببینید.

خیلی ممنونم که تا اینجای مطلب همراه من بودید.

لطفا از مطالب دیگر در وبسایت مطالعه بفرمایید

برای بازدید از مطالب دیگر سایت روی لینک زیر کلیک کنید.

لینک: ghamkhari24.com

نویسنده: سید امیرعلی غمخواری

اگر هر سوال درباره این مطلب داشتید در بخش زیر در نظرات سوال خود را بپرسید یا اینکه به تلگرام برای سوال مراجعه کنید.