נוסחאות כוח ודוגמאות לחישוב כוח חשמל (+ תשובות)

הנוסחה להספק P = W / t מציגה את כמות העבודה או האנרגיה המשמשת בכל יחידת זמן.

כשאתה מעלה משקל ומחזיק אותו זמן מה, או אדם שרץ מרתון, גם כאשר אתה מסוגל ללמוד כמה שעות ביום?

זהו כוח, כלומר המהירות שבה העבודה משתמשת באנרגיה במרווחי זמן מסוימים.

כוח הוא המהירות בה נעשית העבודה, כמות האנרגיה הנצרכת ליחידת זמן.

בהתבסס על יחידות SI, הספק מתבטא ביחידות של ג'ול / שנייה או J / s = ואט (W).

השימוש ביחידת הוואט ביחידה זו מהווה סוג של כבוד למדען שגילה את מנוע הקיטור, כלומר ג'יימס וואט. כך שבחישוב נוסחת הכוח הוא ייצר את קצב האנרגיה ביחידות ג'ול / שנייה.

כוח הוא כמות סקלרית מכיוון שלכוח יש ערך אך אין לו כיוון. בנוסף, אינטגרל הכוח מול הזמן יכול להגדיר את העבודה שנעשתה.

לעתים קרובות אנו מוצאים חשמל המופיע על ציוד אלקטרוני חשמלי. כוח חשמלי מתאר כמה קצב האנרגיה החשמלית משמש להולכת זרם חשמלי במעגל חשמלי. הזרם החשמלי שזורם במעגל יגרום לעבודה.

נוסחאות כוח

הכוח שמסומלת באות P דורש שינוי ספציפי בעבודה (W) ובזמן (ים) שבהם מתרחש שינוי. זה שונה ממושג העבודה שלרוב מודד רק שינויים במצב האובייקט.

ניתן להסביר מושג זה בדוגמה על העבודה שביצע אדם בעת הרמת משקולות כלפי מעלה ואין זה משנה אם הוא רץ או הולך מכיוון שהעבודה שנעשתה זהה.

עם זאת, אם האדם רץ, כמובן שגם הכוח הנדרש יהיה גדול יותר מכיוון שהעבודה שנעשתה מתרחשת בזמן קצר יותר בזמן הריצה.

קרא גם: 7 מאפיינים של מדינה דמוקרטית [תיאור מלא]

לפיכך ניתן לציין את נוסחת ההספק החשמלי באופן הבא:

כוח = עבודה / זמן

יחס הכוח השיטתי עם המתח והזרם החשמלי המבוסס על תפיסת חוק אוהם הוא כדלקמן:

חוק אוהם:

ו = אני איקסר

לכן, אם המשתנה זרם חשמלי (I) והתנגדות (R), המשוואה היא כדלקמן:

P = V x אני

P = (I x R) x אני

פ = I2R -> יכול להשתמש בנוסחה זו כדי למצוא חשמל

בינתיים, אם מוסברים הנוסחה, ידוע רק על מתח (V) והתנגדות (R).

P = V x אני

P = V x (V / R)

פ = ו2 / R -> יכול להשתמש בנוסחה זו כדי למצוא כוח חשמלי

פ = I2ר

פ = ו2/ר

איפה :

P = חשמל בוואט (W)

V = מתח בוולט (V)

I = זרם חשמלי במגברים (A)

R = התנגדות באום (Ω)

בנוסף, נוסחת הכוח יכולה לבוא לידי ביטוי גם בצורות אחרות מכיוון שהיצירה W = F x s

P = (F x s) / t

P = F. v

מידע:

P = הספק (ג'ול / ואט)

W = עבודה (ג'ולה)

t = זמן

F = כוח (ניוטון)

s = מרחק (מטרים)

v = מהירות (מטר / שנייה)

דוגמאות לבעיות חשמל

דוגמא לבעיה 1

אני עושה מאמץ של 750 ג'ול להזיז שולחן למשך 5 דקות. חשב את כמות הכוח שעשתה אני כדי להזיז את הטבלה!

תשובה:

W = 750 J

t = דקה = 5 x 60 שניות = 300 שניות

P = W / t = 750J / 300s = 2.5 J / s = 2.5 וואט

"אז הכוח הדרוש לאני להזיז את השולחן הוא 2.5 J / s או 2.5 וואט"

דוגמא לבעיה 2

סיר אורז עושה 5,000 ג'ול עבודה תוך 5 שניות. חשב את הכוח שעושה סיר האורז!

תשובה: W = 5,000 ג'ול

t = 5 שניות

P = W / t = 5,000 / 5 = 1000 J / s = 1000 וואט

"אז הכוח הדרוש לסיר האורז הוא 1000J / s או 1000 וואט."

דוגמא לבעיה 3

טלוויזיית LCD דורשת מתח של 220 וולט וזרם חשמלי של 1.2A בכדי להפעיל אותה. כמה חשמל הוא צורך?

קרא גם: ריקוד לגונג: מקור אזורי, פונקציה ועובדות ייחודיות [FULL]

הפתרון

ידוע :

V = 220V

אני = 1,2A

P =?

תשובה:

P = V x I

P = 220V x 1.2A

P = 264 ואט

אז טלוויזיית LCD תצרוך 264 וואט חשמל.

דוגמא לבעיה 4

נוסחאות וכיצד לחשב חשמל

כפי שנראה במעגל שלמטה, חישב את ההספק החשמלי הנצרך על ידי מנורת הליבון. מה שידוע ברצף שלהלן הוא רק הלחץ וההתנגדות.

הפתרון

ידוע :

V = 24V

R = 3Ω

P =?

תשובה:

P = V2 / R

P = 242/3

P = 576/3

P = 192W

אז החשמל הנצרך הוא 192W.


התייחסות: מה זה חשמל?

הודעות האחרונות