Search

 
 

📄 اطبع pdf
00971504825082

<<< استخدام الطاقة الكهربائية >>>



الطاقة والقدرة


عند تطبيق فرق جهد في دائرة فإن القوة المحركة الكهربائية للبطارية تعمل على بذل شغل على الشحنات
وتعطيها طاقة كهربائية
وهذه الطاقة يتم صرفها في المقاومات
مرور التيار في المقاومة يعمل على رفع درجة حرارتها نتيجة التصادم بين حاملات الشحن وذرات المقاوم المهتزه
وتفقد الشحنات جزء من الطاقة داخل المقاوم \[E=q.∆V\]\[P=\frac{E}{t}=\frac{q.∆V}{t}=I.∆V\] وحسب قانون أوم \[I=\frac{∆V}{R}\]\[P=\frac{∆V}{R}.∆V=\frac{∆V^2}{R}\] وحسب قانون أوم \[∆V=I.R\]\[P=I.I.R=I^2.R\] \[P=\frac{E}{t}=I.∆V= \frac{∆V^2}{R}=I^2.R\]



في هذة المحاكاة دائرة تحتوي على مقاومة أومية ويتم حساب القدرة والطاقة

1

سخان كهربائي مقاومته \[25\;Ω \] ويعمل تحت فرق جهد \[220\;V\] تم تقليل جهد المصدر فإن قدرة السخان تعادل


\[P=1750 \;\;W \;\;\;\;\;\;-C\]

\[P=1560 \;\;W\;\;\;\;\;\;-A\]

\[P=1936 \;\;W \;\;\;\;\;\;-D\]

\[P=2470 \;\;W \;\;\;\;\;\;-B\]

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    2

    مصباح كهربائي مقاومته \[20 \;Ω\] ويصرف طاقة \[1200\;J\] خلال دقيقة واحدة فإن شدة التيار المار في المصباح تعادل


    \[I=1\;\;A \;\;\;\;\;\;-C\]

    \[I=4\;\;A \;\;\;\;\;\;-A\]

    \[I=3\;\;A \;\;\;\;\;\;-D\]

    \[I=2\;\;A \;\;\;\;\;\;-B\]

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    نقل الطاقة توجد المحطات ( خارج المدينة ) يتم نقل الطاقة من المحطة إلى المدينة عبر شبكة أسلاك ويحدث ضياع في الطاقة أثناء النقل وبالتالي هناك قدرة مفقودة

    نقل الطاقة الكهربائية

    نقل الطاقة من المحطة إلى المدينة

    المبدأ العلمي

    تعتمد عملية نقل الطاقة على قانون حفظ الطاقة:

    Pمولّد = Pمفقود + Pمستفاد

    القوانين الأساسية:

    • قانون أوم: V = I × R
    • قانون جول للطاقة الضائعة: Ploss = I² × R
    • معادلة القدرة: P = V × I

    محاكاة نقل الطاقة


    200 kV

    الطاقة الضائعة: 0 MW

    كفاءة النظام: 0%

    تحليل رياضي

    لحساب الطاقة الضائعة نستخدم:

    Ploss = (P² × R) / (V² × cos²φ)

    حيث:
    P = القدرة المنقولة (واط)
    R = مقاومة الخط (أوم)
    V = الجهد (فولت)
    cosφ = معامل القدرة

    التطبيقات العملية

    • استخدام محولات رفع الجهد في محطات التوليد
    • تصميم خطوط النقل بموصلات سميكة من الألمنيوم
    • نظم التيار المتردد عالي الجهد (HVDC)
    • أنظمة التعويض التفاعلي

    استنتاجات

    من خلال المعادلة Ploss = I²R نلاحظ أن:

    • الطاقة الضائعة تتناسب طرديًا مع مربع التيار
    • رفع الجهد يقلل التيار مع الحفاظ على القدرة المنقولة
    • تحسين كفاءة النظام بنسبة تصل إلى 95% باستخدام الجهد العالي
    الطاقة الضائعة \[E=P. t\] القدرة الضائعة \[P=\frac{E}{t}=I^2.R\] حتى نقلل من الطاقة أو لقدرة الضائعة يجب تخفيض شدة التيار وتخفيض المقاومة
    أولا : تخفيض المقاومة
    نقلل من المقاومة باستخدام أسلاك ذات مساحة مقطع كبير لأن المقاومة تتناسب عكسيا مع المقاومة \[R \propto\frac{1}{A}\] ونستخدم أسلاك ذات مقاومة نوعية منخفضة مثل النحاس ثانيا : تقليل شدة التيار
    يتم أستخدام محولات
    رافعة للجهد خافضة للتيار عند المحطة
    وعند المدينة خافضة للجهد رافعة للتيار

    التكلفة المدفوعة

    تحاسب شركة الكهرباء الزبائن على الطاقة المصروفة \[E=P.t\]

    حتى لا تخرج الأرقام فلكية قررت الشركة أن تحسب الطاقة بوحدة كيلو وات ساعة

    \[E(KW.h) =P (KW).t(h) \]

    \[1 KW.h=1×1000W×3600 S=3.6×10^6 W.S=3.6×10^6 J\]

    وحددت الشركة سعر الكيلو وات ساعة

    ( 0.3 DH ) = مثلا في دولة الامارات سعر 1 كيلو وات . ساعة

    بذلك تكون التكلفة المدفوعة

    التكلفة = الطاقة المصروفة بوحدة كيلوات ساعة × سعر 1 كيلو وات ساعة

    مثال محلول

    ( 10 A ) مكيف هواء يمر به تيار شدته

    (220 V ) ويعمل تحت فرق جهد

    إحسب التكلفة المدفوعة لعمل المكيف لمدة شهر كامل علما بأنه يعمل المكيف 15 ساعة يوميا

    (0.3 DH ) وسعر 1كيلو وات ساعة يعادل

    الحل

    \[p=I.∆V=10×220=2200 W=2.2 KW\]

    \[t= 30 ×15=450 h\]

    \[E= P. t =2.2×450=990 KW.h\]

    التكلفة = الطاقة المصروفة بوحدة كيلوات ساعة × سعر 1 كيلو وات ساعة

    \[Paid- price=990 × 0.3=297 DH\]

    اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

    No comments:

    Post a Comment

    🧮 Calculator