1- الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي
نشاط تجريبي
نصل مربطي مصباح يحمل الإشارتين (220V-60W)بمأخذ التيار مع إدراج عداد كهربائي بينهما
نقيس بواسطة مقيت المدة t لاشتغال المصباح خلال انجاز قرص العداد دورة كاملة وندون النتائج في جدول :
عدد دورات قرص العداد
1 2 3 4
الطاقة المستهلكة E(Wh)
2 4 6 8
مدة الاشتغال
t(s)
126 251 380 505
t(h)
0.035 0.069 0.105 0.14
النسبة E/t
57.14 57.97 57.14 57.14
ملاحظات وإستنتاج
نلاحظ أن النسبة E/t لا تختلف كثيرا عن القدرة الاسمية للمصباح P = E/T
خلاصة
الطاقة الكهربائية Eالمستهلكة من طرف جهاز كهربائي قدرة الكهربائية P ومدة اشتغاله t هي جداء القدرة الكهربائية ومدة التشغيل أي :
E = P x T
E : الطاقة الكهربائية وحدتها الجول (J)
P : القدرة الكهربائية وحدتها الواط (W)
t : مدة اشتغال الجهاز وحدتها (s)
ملحوظة
تستعمل كوحدة عملية اللطاقة الكهربائية : الواط - ساعة ( Wh ) حيث: 1Wh = 3600 J
و الكيلوواط - ساعة ( KWh ) حيث: 1KWh = 1000 Wh
2- الطاقة الكهربائية المستهلكة في تركيب منزلي
يتم قياس الطاقة الكهربائية المستهلكة في تركيب منزلي بواسطة عداد الطاقة الكهربائية بحيث تساوي هذه الطاقة مجموع الطاقات التي يستهلكها كل جهاز
اضغط لرؤية العداد
ملحوظة
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:
E = n × C
E : الطاقة الكهربائية وحدتها (Wh)
n : عدد دورات القرص وحدته (tr)
C : ثابتة العداد وحدتها (Wh/tr)
3- الطاقة المستهلكة من طرف جهاز تسخين
الطاقة الكهربائية
يعبر كذلك عن الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز تسخين خلال مدة (t) بالعلاقةالآتية :
نعلم أن P= UxI
ونعلم كذلك أن E= PxT بالثالي :
E = U × I × t
U : التوتر بين مربطي الجهاز وحدته (V)
I : شدة التيار المار في الجهاز وحدته (A)
t : مدة الاشتغال وحدتها (s)
الطاقة الحرارية
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
ملحوظة
الطاقة الحرارية الناتجة عن جهاز كهربائي للتسخين مقاومته الكهربائية R هي:
Q = E = R × I2 × t
تمارين تطبيقية
التمرين الأول
استعملت ثلاثة مآخذ تيار منزلي توثر كل منها 220V في وقت واحد ،حيث ربط : المأخذ الأول بمصباح قدرته 50W والثاني بالة تسخين قدرتها 1200W أما الثالث فربطت به مكواة قدرتها 600W .
1) احسب القدرة الكلية المستهلكة في المآخذ الثلاثة .
2) احسب شدة التيار التي تمر في كل جهاز .
3) احسب شدة التيار الكلية التي تمر في العداد المنزلي .
4) احسب بطريقة ثانية شدة التيار الكلية.
التمرين الثاني
نشغل تحت توثر قيمته 220V بصفة عادية لمدة ساعة الأجهزة التالية:
- فرن كهربائي يحمل الإشارتين (220V-1,5KW) .
- مكواة كهربائية تحمل الإشارتين (220V-800W).
1) أعط المدلول الفيزيائي للإشارتين المسجلتين على المكواة.
2) احسب القدرة المستهلكة من طرف الجهازين عند اشتغالهما بصفة عادية.
3) احسب بالواط –ساعة و بالجول الطاقة المستهلكة من طرف الجهازين أثناء مدة الاشتغال .
4) احسب تابثة عداد الطاقة علما أن قرصه أنجز 1000 دورة .
(5شرح سبب انقطاع التيار الكهربائي عند تشغيل آلة غسيل مميزاتها الاسمية (220V-3KW) مع الأجهزة السابقة
علما أن الشدة القصوى هي 20A .
التمرين الثالث
يحمل جهاز منزلي للتسخين الإشارتين (220V-1,2KW) و يشتغل ثلاث ساعات يوميا(t=3h) .
1) ماذا تمثل الإشارتين اللتين يحملها هذا الجهاز.
2) أعط العلاقة التي تربط P و U و I .
3) احسب شدة التيار المار في الجهاز عند اشتغاله بصفة عادية .
4) احسب بالواط-ساعة الطاقة المستهلكة من طرف الجهاز خلال المدة t .
5) أوجد عدد الدورات التي ينجزها قرص العداد خلال مدة الاشتغال اليومي للجهاز
علما أن ثابتة العدادC=2,4Wh/t.r .
التمرين الرابع
نعتبر مصباحا يحمل الإشارتين(220V-100W) يشتغل لمدة 3 ساعات يوميا.
1 ) أ- عرف المميزات الاسمية لجهاز كهربائي.
ب- اعت قيمة كل منها بالنسبة للمصباح .
2 ) احسب بالواط-ساعة الطاقة الكهربائية التي يستهلكها المصباح خلال 30 يوما.
3 ) أحسب عدد أيام استعمال مدفأة كهربائية قدرتها 1800W تشتغل 30 دقيقة يوميا لاستهلاك نفس الطاقة التي يستهلكها
المصباح خلال 30 يوما
