آموزش فيزيك 1 ـ توان الكتريكي مصرفي در رسانا
من خودم هنوز به اين قسمت از كتاب اول نرسيدهام. متأسفانه 3 ساعت در هفته براي درس فيزيك اول كارايي ندارد و به شدت به كيفيت تدريس اين درس ضربه ميزند؛ هر چند بعضي به اصطلاح كارشناس! سعي در توجيه كافي بودن اين زمان دارند.
اگر به نوشتههاي روي لامپ بالا دقت كنيد، دو تا عدد را ميبينيد. يكي از اين اعداد 15W است. اين عدد بيان كننده يكي از مشخصههاي اساسي اين لامپ، يعني توان الكتريكي مصرفي آن است.
توان الكتريكي مصرفي يك وسيله الكتريكي عبارت است از مقدار انرژي الكتريكي مصرفي آن در مدت زمان يك ثانيه. به عبارتي توان الكتريكي يك وسيله با رابطه زير تعريف ميشود
P = W/t
در رابطه بالا P، توان الكتريكي، W، انرژي مصرفي وسيله و t مدت زمان مصرف اين مقدار انرژي است. P حرف اول كلمه Power به معني توان است.
يكاي توان الكتريكي ژول بر ثانيه است كه به افتخار جيمز وات، بهبود دهنده ماشينهاي بخار، وات ناميده ميشود كه با حرف w نشان داده ميشود.
ميتوان علاوه بر تعريف اصلي، توان الكتريكي را از روابط ديگري نيز بدست آورد. اگر يادتان باشد، گفتيم كه ميتوان انرژي الكتريكي مصرفي يك وسيله الكتريكي را از يكي از سه رابطه زير بدست آورد
W = RI²t = VIt = V²t/R
اگر اين عبارات را به جاي W در رابطه مربوط به تعريف توان الكتريكي قرار دهيم، علاوه بر رابطه اصلي، سه رابطه ديگر نيز براي توان بدست ميآيد
P = RI² = VI = V²/R
اين روابط مستقل از زمان هستند.
در شكل بالا يك عدد ديگر هم در كنار توان وسيله ديده ميشود و آن هم ولتاژ مناسب براي استفاده از وسيله است. توان اين لامپ در صورتي 15 وات است كه به ولتاژ 220 الي 240 ولت وصل شود. عدم اتصال به ولتاژ مناسب، به خيلي از وسائل الكتريكي آسيب ميرساند.
مثال
1. توان الكتريكي يك وسيله الكتريكي 10 وات است. اين جمله را به زبان ساده بيان كنيد.
جواب:
بنا بر مطالب گفته شده، اين وسيله الكتريكي در هر ثانيه، 10 ژول انرژي الكتريكي مصرف ميكند. به عبارتي اين وسيله در هر ثانيه 10 ژول انرژي الكتريكي را به صورت ساير انرژيها در ميآورد.
2. اگر از يك وسيله الكتريكي جريان 10 آمپري عبور كند و مقاومت آن 5 اهم باشد، توان الكتريكي مصرفي اين وسيله چقدر است؟
جواب:
خيلي ساده داريم
P = RI² → P = 5 × 10² → P = 500 w
تمرين
1. از بين دو لامپ 100 و 200 وات كه هر دو متصل به برق شهر هستند، مقاومت الكتريكي كدام يك بيشتر است؟
همچنين ببينيد
ـ جيمز وات
ملاحظات
به نظر من اگر مثال 1 را متوجه شويد، با مشكلي مواجه نخواهيد نشد.
آخرين نظرات خوانندگان