Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
القدرة والطاقة المصروفة في دائرةكهربائية
القدرة والطاقة في الدوائر الكهربائية
القدرة والطاقة في الدوائر المقاومة
القدرة الكهربائية (Power)
القدرة هي معدل استهلاك الطاقة الكهربائية وتقاس بالواط (W)
المعادلة الأساسية:
P = V × I
حيث:
P = القدرة (واط)
V = الجهد (فولت)
I = التيار (أمبير)
العوامل المؤثرة:
- مقاومة الحمل (R)
- الجهد المطبق (V)
- شدة التيار (I)
الطاقة المصروفة (Energy)
الطاقة الكلية المستهلكة وتقاس بالجول (J) أو كيلوواط ساعة (kWh)
المعادلة:
E = P × t
حيث:
E = الطاقة (جول)
t = الزمن (ثانية)
العوامل المؤثرة:
- مدة التشغيل
- قيمة القدرة
- كفاءة النظام
العلاقة مع قانون أوم
عند استخدام المقاومة (R):
\[P = I² × R\]
أو
\[P =\frac { V² }{ R}\]
تطبيقات عملية
- السخانات الكهربائية
- لمبات الإضاءة المتوهجة
- المقاومات الإلكترونية في الدوائر
- صمامات الحماية (الفوز)
- حساب استهلاك الأجهزة المنزلية
القدرة والطاقة المصروفة في دائرة تحنوي على مقاومة
تهدف هذه المحاكاة إلى تعريفك بمفهوم القدرة والطاقة المصروفة . حدد قيمة المقاومة من خلال المنزلقة وحدد قيمة الجهد ..
حدد الفترة الزمنية التي تم من خلالها تشغيل الدائرة
استنتج قيمة التيار المار في الدائرة واحسب القدرة
.
استنتج قيمة الطاقة المصروفة
القدرة في دائرة مقاومات على التوالي
القدرة في دائرة مقاومات على التوالي
🔌 المفهوم الأساسي
في الدوائر الكهربائية المتصلة على التوالي:
- يتساوى التيار الكهربائي (I) في جميع المقاومات
- ينقسم الجهد الكلي (Vtotal) بين المقاومات
- المقاومة الكلية: Rtotal = R1 + R2 + ... + Rn
⚡ معادلات حساب القدرة
القدرة في مقاومة واحدة
القدرة الكلية
\[P_n = I² × R_n\]
\[P_{total} = I² × R_{total}\]
أو
\[P_n =\frac { {V_n}^2 }{ R_n}\]
أو
\[P_{total} =\frac {V_{total}^2 }{ R_{total}}\]
🎚️ العوامل المؤثرة
- قيمة التيار (I): تتناسب القدرة مع مربع شدة التيار
- مقاومة كل عنصر (Rn): زيادة المقاومة تزيد القدرة المصروفة
- عدد المقاومات: زيادة العدد تزيد المقاومة الكلية وتقلل التيار
💡 تطبيقات عملية
- أنظمة التحكم في التيار (محددات التيار)
- دارات تقسيم الجهد
- أنظمة الإضاءة ذات الفولتية العالية
- حماية المكونات الإلكترونية
📝 مثال عملي
دائرة بثلاث مقاومات على التوالي \[R1=2Ω، R2=3Ω، R3=5Ω\] مع بطارية
\[12V\]
\[ R_{total} = 2+3+5 = 10\;Ω\]
\[ I =\frac{ V}{R} ={ 12}{10} = 1.2\;A\]
\[ P_{total} = (1.2)² × 10 = 14.4 \; Watt\]
القدرة في دوائر التوازي
القدرة في دائرة مقاومات على التوازي
المعادلات الأساسية:
القدرة الكلية في التوازي = مجموع قدرات الفروع
\[P_{total} = P_1 + P_2 + ... + P_n\]
حساب قدرة كل فرع:
\[P = \frac {V^2}{ R}\] أو
\[P = I × V\]
العوامل المؤثرة:
- الجهد المطبق (كلما زاد الجهد زادت القدرة تربيعياً)
- قيمة المقاومة (المقاومة الأصغر تستهلك قدرة أكبر)
- عدد الفروع (زيادة الفروع تزيد القدرة الكلية)
- نوع الحمل (مقاومة أو حث أو سعوي)
مثال تطبيقي:
إذا كان لدينا مقاومتان \[R_1=10 \;Ω ,R_2= و20Ω\] على توازي مع بطارية
\[ 12V\]
\[P_1=\frac { (12)^2}{10 }= 14.4 \;Watt\]
\[P_2=\frac { (12)^2}{20 }= 7.2 \;Watt\]
\[P_{total}=14.4 + 7.2=21.6 \;Watt\]
\[P_{total}=14.4 + 7.2=21.6 \;Watt\]
التطبيقات العملية:
- تركيبات الإضاءة المنزلية (كل مصباح على فرع مستقل)
- أنظمة الطاقة الشمسية (ربط الألواح على التوازي)
- شواحن الأجهزة الإلكترونية
- أنظمة التحكم الصناعية
ملاحظات هامة:
- جميع الفروع تتلقى نفس الجهد
- إضافة فروع جديدة تزيد من التيار الكلي
- الدوائر المتوازية أكثر أماناً من التوصيل التسلسلي
القدرة في الدوائر الكهربائية
القدرة الكهربائية في الدوائر المركبة
القدرة الكهربائية في الدوائر المركبة
1. دائرة التوالي (المتسلسلة):
القدرة الكلية = مجموع قدرات المكونات
المعادلة:
\[P_{total} = P_1 + P_2 + ... + P_n\]
أو باستخدام المقاومة\[ P =\frac {V^2} { (R_1 + R_2 + ... + R_n)}\]
2. دائرة التوازي:
القدرة الكلية = مجموع قدرات الفروع
المعادلة
\[ P_{total} =\frac { V^2}{ R_{eq}}\]
حيث
\[R_{eq} = \frac {1}{1/R_1} +\frac {1}{1/R_2} + ... + \frac {1}{1/R_n}\]
3. الدوائر المركبة:
تدمج بين خصائص التوالي والتوازي
خطوات الحساب:
- حساب المقاومة المكافئة لكل قسم
- دمجها حسب طريقة التوصيل
- استخدام القانون العام: P = V2/Rtotal
العوامل المؤثرة على القدرة:
- الجهد الكهربائي (V)
- المقاومة الكلية (R)
- نوع التوصيل (توالي/توازي)
- درجة الحرارة
- مواصفات المكونات الإلكترونية
التطبيقات العملية:
التطبيق الشرح
المنازل توصيل الأجهزة الكهربائية بشكل متوازي للحفاظ على جهد ثابت
الإلكترونيات دمج مقاومة توالي مع مكثفات توازي في الدوائر المتكاملة
أنظمة الإضاءة توصيل مصابيح عيد الميلاج بشكل توالي لتقليل الاستهلاك
القدرة والطاقة المصروفة في دائرةكهربائية |
القدرة والطاقة في الدوائر المقاومة
القدرة الكهربائية (Power)
القدرة هي معدل استهلاك الطاقة الكهربائية وتقاس بالواط (W)
المعادلة الأساسية:
P = V × I
حيث:
P = القدرة (واط)
V = الجهد (فولت)
I = التيار (أمبير)
العوامل المؤثرة:
- مقاومة الحمل (R)
- الجهد المطبق (V)
- شدة التيار (I)
الطاقة المصروفة (Energy)
الطاقة الكلية المستهلكة وتقاس بالجول (J) أو كيلوواط ساعة (kWh)
المعادلة:
E = P × t
حيث:
E = الطاقة (جول)
t = الزمن (ثانية)
العوامل المؤثرة:
- مدة التشغيل
- قيمة القدرة
- كفاءة النظام
العلاقة مع قانون أوم
عند استخدام المقاومة (R):
\[P = I² × R\]
أو
\[P =\frac { V² }{ R}\]
تطبيقات عملية
- السخانات الكهربائية
- لمبات الإضاءة المتوهجة
- المقاومات الإلكترونية في الدوائر
- صمامات الحماية (الفوز)
- حساب استهلاك الأجهزة المنزلية
القدرة والطاقة المصروفة في دائرة تحنوي على مقاومة
تهدف هذه المحاكاة إلى تعريفك بمفهوم القدرة والطاقة المصروفة . حدد قيمة المقاومة من خلال المنزلقة وحدد قيمة الجهد ..
حدد الفترة الزمنية التي تم من خلالها تشغيل الدائرة
استنتج قيمة التيار المار في الدائرة واحسب القدرة
.استنتج قيمة الطاقة المصروفة
القدرة في دائرة مقاومات على التوالي
🔌 المفهوم الأساسي
في الدوائر الكهربائية المتصلة على التوالي:
- يتساوى التيار الكهربائي (I) في جميع المقاومات
- ينقسم الجهد الكلي (Vtotal) بين المقاومات
- المقاومة الكلية: Rtotal = R1 + R2 + ... + Rn
⚡ معادلات حساب القدرة
| القدرة في مقاومة واحدة | القدرة الكلية |
|---|---|
| \[P_n = I² × R_n\] | \[P_{total} = I² × R_{total}\] |
| أو \[P_n =\frac { {V_n}^2 }{ R_n}\] |
أو \[P_{total} =\frac {V_{total}^2 }{ R_{total}}\] |
🎚️ العوامل المؤثرة
- قيمة التيار (I): تتناسب القدرة مع مربع شدة التيار
- مقاومة كل عنصر (Rn): زيادة المقاومة تزيد القدرة المصروفة
- عدد المقاومات: زيادة العدد تزيد المقاومة الكلية وتقلل التيار
💡 تطبيقات عملية
- أنظمة التحكم في التيار (محددات التيار)
- دارات تقسيم الجهد
- أنظمة الإضاءة ذات الفولتية العالية
- حماية المكونات الإلكترونية
📝 مثال عملي
دائرة بثلاث مقاومات على التوالي \[R1=2Ω، R2=3Ω، R3=5Ω\] مع بطارية
\[12V\]
\[ R_{total} = 2+3+5 = 10\;Ω\]
\[ I =\frac{ V}{R} ={ 12}{10} = 1.2\;A\]
\[ P_{total} = (1.2)² × 10 = 14.4 \; Watt\]
القدرة في دائرة مقاومات على التوازي
المعادلات الأساسية:
القدرة الكلية في التوازي = مجموع قدرات الفروع
\[P_{total} = P_1 + P_2 + ... + P_n\]
حساب قدرة كل فرع:
\[P = \frac {V^2}{ R}\] أو \[P = I × V\]
العوامل المؤثرة:
- الجهد المطبق (كلما زاد الجهد زادت القدرة تربيعياً)
- قيمة المقاومة (المقاومة الأصغر تستهلك قدرة أكبر)
- عدد الفروع (زيادة الفروع تزيد القدرة الكلية)
- نوع الحمل (مقاومة أو حث أو سعوي)
مثال تطبيقي:
إذا كان لدينا مقاومتان \[R_1=10 \;Ω ,R_2= و20Ω\] على توازي مع بطارية \[ 12V\]
\[P_1=\frac { (12)^2}{10 }= 14.4 \;Watt\]
\[P_2=\frac { (12)^2}{20 }= 7.2 \;Watt\]
\[P_{total}=14.4 + 7.2=21.6 \;Watt\]\[P_{total}=14.4 + 7.2=21.6 \;Watt\]
التطبيقات العملية:
- تركيبات الإضاءة المنزلية (كل مصباح على فرع مستقل)
- أنظمة الطاقة الشمسية (ربط الألواح على التوازي)
- شواحن الأجهزة الإلكترونية
- أنظمة التحكم الصناعية
ملاحظات هامة:
- جميع الفروع تتلقى نفس الجهد
- إضافة فروع جديدة تزيد من التيار الكلي
- الدوائر المتوازية أكثر أماناً من التوصيل التسلسلي
القدرة الكهربائية في الدوائر المركبة
القدرة الكهربائية في الدوائر المركبة
1. دائرة التوالي (المتسلسلة):
القدرة الكلية = مجموع قدرات المكونات
المعادلة: \[P_{total} = P_1 + P_2 + ... + P_n\]
أو باستخدام المقاومة\[ P =\frac {V^2} { (R_1 + R_2 + ... + R_n)}\]
2. دائرة التوازي:
القدرة الكلية = مجموع قدرات الفروع
المعادلة \[ P_{total} =\frac { V^2}{ R_{eq}}\]
حيث \[R_{eq} = \frac {1}{1/R_1} +\frac {1}{1/R_2} + ... + \frac {1}{1/R_n}\]
3. الدوائر المركبة:
تدمج بين خصائص التوالي والتوازي
خطوات الحساب:
- حساب المقاومة المكافئة لكل قسم
- دمجها حسب طريقة التوصيل
- استخدام القانون العام: P = V2/Rtotal
العوامل المؤثرة على القدرة:
- الجهد الكهربائي (V)
- المقاومة الكلية (R)
- نوع التوصيل (توالي/توازي)
- درجة الحرارة
- مواصفات المكونات الإلكترونية
No comments:
Post a Comment