یکی از مفاهیم اولیه و در عین حال ضروری در علم الکترونیک توان الکتریکی است.

هر مهندسی باید با این پارامتر مهم و اساسی در محاسبات برقی آشنا باشد.

در ادامه به تعریف توان، نحوه محاسبه آن در مدار DC و محاسبه بهای برق می پردازیم.

1# توان الکتریکی (Electric power)

توان الکتریکی دارای دو تعریف مجزا می باشد.

به طور کلی تعریف توان الکتریکی عبارت است از اندازه گیری سرعت یا میزان تبدیل انرژی.

یعنی هنگامی که بخواهیم یک انرژی را در یک دوره زمانی اندازه گیری کنیم، از توان الکتریکی استفاده می کنیم.

لازم به ذکر است که سرعت و میزان دو پارامتر مهم در اندازه گیری توان الکتریکی هستند.

هنگامی که جریان الکتریکی در یک مدار جاری می شود، به دلیل وجود مقاومت، ولتاژ در مدار کاهش پیدا می‌کند.

این موضوع باعث می شود تا روی سرعت انتقال و به تبع آن تبدیل انرژی تاثیر گذار باشد.

می خواهیم بدانیم مقاومت چگونه باعث افت سرعت جریان الکتریکی می شود؟

نقش مقاومت در توان الکتریکی

الکترون ها در مسیر حرکت در مدار الکتریکی در جسم رسانا با مقاومت در این جسم مواجه می شوند، یعنی
به عبارتی علت ایجاد مقاومت و افت سرعت، الکترون های دارای بار منفی هستند.

زمانی که الکترون ها با ذرات دارای بار مثبت درون آن جسم مواجه می شوند، به دلیل وجود انرژی جاذبه بین بارهای مثبت و منفی؛ به سمت انرژی مثبت درون هسته کشیده می شوند.

همین امر سبب می شود تا سرعت آنها کم شده و انرژی جنبشی خود را از دست بدهند.

بنابراین هر چه جریان الکتریکی در مقابل مقاومت اجسام رسانا قوی تر باشد در توان الکتریکی تاثیر گذارتر است.

این را هم ببینید
مقاومت الکتریکی

دستگاه های مختلفی ساخته شده اند که می توانند جریان الکتریکی را به اشکال متفاوتی از انرژی تبدیل کنند یعنی
در واقع کار اصلی این دستگاه ها تبدیل انرژی است.

اشکال مختلف انرژی نیز عبارتند از گرما، نور، حرکت مکانیکی یا لرزش صوتی.

اگر این میزان تبدیل در آن ها بیشتر باشد قدرت دستگاه و یا به تبع توان الکتریکی در آن‌ها بیشتر است.

به عنوان مثال در مصرف کننده ها لامپی که توان بیشتری داشته باشد، نور بیشتری را تولید می کند.

 2# نحوه محاسبه توان الکتریکی

برای محاسبه توان الکتریکی یا همان سرعت تبدیل انرژی فرمول خاصی وجود دارد.

می توان آن را از تقسیم میزان آن بر زمانی که طول کشیده تا به انرژی نهایی تبدیل شود به دست آورد.

در حقیقت انرژی الکتریکی از ضرب ولتاژ در جریان، در مدت زمان صرف شده بدست می آید.

اگر مقدار انرژی را بر مدت زمان تقسیم کنیم، حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن باقی می ماند که
همان رابطه توان است.

رابطه توان در مدارهای DC برابر است با: توان = ولتاژ × جریان

این را هم ببینید
ولتاژ

البته رابطه های توان در مدارهای DC و AC متفاوت است.

3# تفاوت جریان DC و AC در مدارها

جریان AC و جریان DC دو مدل عبور جریان الکتریسیته در مدارها هستند.

در جریان های DC یا جریان های مستقیم، بار الکتریکی در یک جهت انتقال می یابد.

در جریان متناوب یا AC، الکتریسیته به صورت متناوب جهت خود را تغییر می دهد.

یک تفاوت اساسی میان جریان الکتریسیته و جریان مستقیم وجود دارد.

در مدارهای متناوب، به دلیل وجود تناوب در مدارهای AC در فواصل طولانی بار الکتریکی دچار افت سرعت کمتری می‌شود.

لازم به ذکر است که این موضوع رابطه مستقیمی با توان الکتریکی دارد.

در جریان های مستقیم مغناطیس ثابت و یکسان در امتداد سیم سبب انتقال جریان به صورت پیوسته و ثابت می‌شود اما
در مدارهای متناوب برای انتقال بار الکتریکی در فواصل طولانی از محرک هایی مانند آهن ربا استفاده شده است.

به دلیل این تفاوت‌ها در فاکتورهای مختلف جریان‌های مستقیم و متناوب، نحوه محاسبه توان الکتریکی در هر یک متفاوت است.

این را هم ببینید
توان راکتیو

4# اندازه گیری توان الکتریکی

توان الکتریکی را با استفاده از دستگاه وات متر اندازه گیری می کنند.

همانطور که از نام دستگاه مختص اندازه گیری آن مشخص است، واحد اصلی اندازه گیری آن بر حسب وات است.

برای اندازه گیری در مقادیر بالاتر از یکاهای کیلو وات و مگا وات در توان الکتریکی استفاده می شود.

وات متر

تمام لوازم برقی خانگی شما بر حسب وات و کیلو وات کار می کنند.

این بدین معناست که میزان برق مصرفی شما رابطه مستقیمی با توان الکتریکی دارد.

اگر میزان مصرف خود را در قبض برق مشاهده کنید متوجه میزان استفاده بر اساس واحد وات خواهید شد.

اما این به آن معنا نیست که توان الکتریکی همان میزان مصرف است.

هر چه توان الکتریکی بیشتر باشد ولتاژ و جریان های بالاتری امکان عبور خواهند داشت.

لازم است بدانید که در منازل این ولتاژ و بارهای الکتریکی به انرژی های مختلفی مانند گرما، نور و غیره تبدیل می شوند.

این را هم ببینید
افت ولتاژ

5# نحوه محاسبه بهای برق

در تمامی کنتورهای برق میزان مصرف برق توسط مشترکین بر اساس شمارنده های داخل کنتور اندازه گیری می شود.

محاسبه بر روی این شماره ها بر اساس کیلو وات ساعت انجام می شود.

در حقیقت کنتورها میزان توان مصرفی برق توسط مشترکین را اندازه گیری می کنند.

هرگاه مامور قرائت کنتور به منزل شما مراجعه می کند شماره درج شده در شمارنده را یادداشت می‌کند.

هر بار که شماره کنتور شما یادداشت شود از شماره ثبت شده در ماه قبل کسر می شود و
در نتیجه تعداد کیلو وات های خالص مصرف شده توسط شما به دست می آید.

هزینه قبض بر اساس میزان مصرف شما به اضافه یک مبلغ ثابت حق اشتراک با نام آبونمان و مالیات در قبض برق محاسبه می‌شود.

به عبارت ساده قیمت برق مصرفی توسط شما از حاصل ضرب مصرف یک یا دو ماه هر کیلو وات ساعت در مبلغ آن به دست می آید.

در نهایت این مبلغ با هزینه های مازاد حق اشتراک و مالیات جمع می شود.

مقاله بالا بخشی از بسته جامع آموزش الکترونیک (BEE) است.

ویدیوهای اصلی با کیفیت عالی (FullHD) هستند. برای مشاهده کامل بسته کلیک کنید.

مشاهده بسته الکترونیک
بسته الکترونیک

به آموزش الکترونیک علاقه مندم

اگر محتوای آموزشی الکترونیک را می پسندید برای دریافت آموزش های رایگان فرم را تکمیل کنید.

شماره موبایل پشتیبانی: ۰۹۰۱۷۰۳۹۳۲۹


نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.

توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.