بالنسبة للعديد من التطبيقات ، يكون أي نوع من التيار مناسباً، لكن التيار المتردد (AC) متاح على نطاق واسع بسبب الكفاءة الأكبر التي يمكن من خلالها توليد وتوزيع التيار. يلزم وجود تيار مباشر (DC) لبعض التطبيقات الصناعية، مثل عمليات الطلاء الكهربائي وعمليات المعالجة المعدنية الكهربية ومعظم الأجهزة الإلكترونية. القدرة الكهربائية للتيار المستمر – DC power: تعرّف قدرة التيار المستمر بأنّها ناتج الجهد والتيار، يتم إنتاجها بواسطة خلية الوقود والبطارية والمولد: P = V × I حيث: P – القدرة الكهربائية بالواط. V – الجهد الكهربائي بالفولت. تعريف القدرة الكهربائية - إسألنا. I – التيار الكهربائي بالأمبير. القدرة الكهربائية للتيار المتردد – AC Power: يتم تصنيف قدرة التيار المتردد بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع وهي: القدرة الظاهرة (apparent power) والقدرة النشطة (active power) والقدرة التفاعلية (Reactive Power). القدرة الظاهرة – Apparent Power: القدرة الظاهرة: هي القدرة غير المجدية أو القدرة الخاملة، يتم تمثيلها بالرمز (S)، ووحدة (SI) الخاصة بها هي فولت أمبير: S = V rms. I rms حيث: S – هي القدرة الظاهرة. V rms – هي الجهد بالفولت، ( V rms – RMS voltage = Vpeak√2 in volt).
تعريف القدرة الكهربائية - إسألنا
القدرة الظاهرية:
هي التي تشمل على القدرة الحقيقية والقدرة الخيالية، لذلك لا يمكن التأكد بأن القدرة الفعلية أو الحقيقية التي يستهلكها أو يحولها هذا الحمل تساوي حاصل ضرب جهد المصدر بتيار الحمل، فقد يحتوي الحمل على مكثف أو ملف أو الاثنين معاً. ولهذا السبب يجب حساب الأحمال الكهربائية التي تحتوي على ملفات ومكثفات بوحدة الفولت أمبير VA أو الكيلو فولت أمبير، وتقاس القدرة الظاهرية (S) بوحدة الفولت أمبير (VA). مثلث أنواع القدرة الكهربائية للتيار المتناوب
القدرة الكهربائية للتيار المستمر
الأمر هنا يختلف عن التيار المتردد، إذ تكون القدرة الكهربائية للتيار المستمر فعلية أي لا تولد أي مجال مغناطيسي لأنها ثابتة الاتجاه والقيمة، ولا يتم توصيل أي مكثف به من النوع المخصص للتيار المتردد. درس القدرة الكهربائية للسنة الثالثة إعدادي. فهي معدل استغلال كامل الطاقة الكهربائية في تغذية الدوائر التي تعمل بالتيار المستمر، وتخزن طاقة التيار المستمر في البطاريات على شكل طاقة كيميائية، كما وتعمل الخلايا الشمسية على توليد طاقة تيار مستمر فعلية بوحدة الواط. والقدرة الكهربائية للتيار المستمر عبارة عن حاصل ضرب الجهد في التيار، وتقاس بوحدة الواط (W). مصادر ودائرة التيار المستمر
المصادر:
electrical technology بعض الكتب التعليمية
مفهوم القدرة الكهربائية - حياتكَ
القدرة رياضيًا تساوي الجهد ضرب التيار. معامل القدرة في دوائر التيار المستمر
في الدائرة التي تحتوي على مصادر جهد تيار مستمر فقط، فإن الملفات تكون عبارة عن دائرة قصر والمكثفات كدائرة مفتوحة في حالة الاستقرار. ومن ثم فإن الدائرة بأكملها تتصرف كأنها تحتوي على مقاومة فقط وتستهلك الطاقة الكهربائية بأكملها في شكل حرارة. هنا يكون الجهد و التيار في نفس الطور (الزاوية) ويتم حساب الطاقة الكهربائية الإجمالية بواسطة العلاقة التالية:
P=V*I
معامل القدرة في دوائر التيار المتردد
دائرة التيار المتردد المحتوية على مقاومة فقط
في هذه الحالة يكون الجهد والتيار في نفس الطور، وبالتالي فإن الطاقة الفعالة المستهلكة هي نفسها القوة الظاهرة لأن فرق الطور هو صفر درجة. مفهوم القدرة الكهربائية - حياتكَ. لذلك سيكون معامل القدرة:
PF= cos0 o = 1
P= V*I*Cos0= V*I
الدوائر المحتوية على ملفات أو مكثفات
يقدم كل من الملف والمكثف قدرًا معينًا من الممانعة الحثية والسعوية:
حيث يخزن الملف الطاقة الكهربائية في شكل طاقة مغناطيسية ويقوم المكثف بتخزين الطاقة الكهربائية في شكل مجال كهربائي. لا أحد منهم يبددها. وكذلك ينشأ فرق طور بين الجهد والتيار بسببهما. ومن ثم، فإن الدائرة بأكملها التي تتكون من المقاومة والملف والمكثف، يوجد فيها اختلاف في زاوية الطور بين مصدر الجهد والتيار.
درس القدرة الكهربائية للسنة الثالثة إعدادي
يعتمد تصنيف القدرة الكهربائية على طبيعة التيار. تُباع القدرة الكهربائية بالنسبة إلى الجول وهو ناتج الطاقة بالكيلو واط وزمن تشغيل الماكينة ويقاس بالساعات. يتم قياس فائدة الطاقة بواسطة عداد الكهرباء الذي يسجل إجمالي الطاقة المستهلكة بواسطة الأجهزة التي تعمل بالطاقة، يتم الحصول على القدرة الكهربائية من خلال المعادلة الموضحة أدناه: Electrical Power = Work done in an electrical current ∕ time P = VIt ∕ t = VI = IR 2 = V 2 ∕ R حيث: V – هو الجهد الكهربائي بالفولت. I – هو التيار الكهربائي بالأمبير. R – هو المقاومة التي تقدمها الأجهزة التي تعمل بالطاقة. t – هو الوقت بالثواني. P – هي القدرة المقاسة بالواط. ونظراً لأنّ القدرة هي معدل استهلاك الطاقة، يمكن حساب الطاقة مباشرة باستخدام: P = E / t حيث: E – هي معدل استهلاك الطاقة ووحدتها الجول. t – الزمن بالثواني. P = V Q / t حيث: Q – هي مقدار الشحنة وتقاس بالكولوم. V – هو فرق الجهد الكهربائي ويقاس بوحدة الفولت. t – هي الزمن بالثواني. وحدة قياس القدرة الكهربائية: وحدة قياس القدرة الكهربائية هي الواط (Watt). إذا كانت: V = 1 volts and I = 1 ampere P = 1 watt وبالتالي، يُقال أنّ القدرة الكهربائية المستهلكة في الدائرة الكهربائية تساوي واحد واط إذا كان تيار واحد من الأمبير يتدفق عبر الدائرة عند تطبيق فرق جهد قدره 1 فولت عبرها.
I rms – هي التيار بالأمبير، (I rms – RMS current = Ipeak√2 in the amp). القدرة النشطة – Active Power: القدرة النشطة (P) هي القدرة الحقيقية التي تتبدد في مقاومة الدائرة: P = V rms. I rms. Cosø حيث: P – هي القدرة الحقيقية بالواط. Φ – هي زاوية طور المقاومة بين الجهد والتيار. القدرة التفاعلية – Reactive Power: وهي القدرة المطوّرة في مفاعلة الدائرة تسمى القدرة التفاعلية (Q)، يتم قياسها في رد الفعل بالفولت أمبير: Q = V rms. Sinø حيث: Q – هي القدرة التفاعلية بالواط. العلاقة بين القدرة الظاهرة والنّشطة والتفاعلية هي كالتالي: S 2 = Q 2 + P 2 تسمى نسبة القدرة الحقيقية إلى القدرة الظاهرة عامل القدرة، وتقع قيمتها بين 0 و1. حساب القدرة الكهربائية: يمكن تحديد مقدار القدرة المتناثرة في الدائرة الكهربائية بسهولة، إنّه ببساطة نتاج فرق الجهد عبر عنصر معين، مضروباً في التيار المتدفق خلاله. بمعنى آخر، فإن حريقاً كهربائياً حدث من مصدر 250 فولت، ويستهلك 4 أمبير من التيار سوف يبدد (250 × 4 = 1000 واط أو 1 كيلو واط)، بعبارات أخرى: W = V × I في بعض الحالات، قد تكون المقاومة الفعلية لعنصر الدائرة معروفة، باستخدام قانون أوم: V = I x R من الممكن حساب القدرة إذا كان الجهد أو التيار معروفين، على سبيل المثال، قد يكون من المعروف أنّ جهد التيار الكهربائي هو 250 فولت وقد تكون مقاومة العنصر 62.