كيفية قياس الطاقة الكهربائية؟

كيفية قياس الطاقة الكهربائية؟

تعريف الطاقة الكهربائية

تعتبر الطاقة الكهربائية حاصل ضرب القوة الكهربائية في الزمن، وتقاس بالجول (J).

• E هي الطاقة الكهربائية بالجول (J)

• P هي القوة الكهربائية بوحدة الواط (W)

• t هو الزمن بالثواني (s)

الطاقة الكهربائية والقوة الكهربائية مفاهيم مترابطة. القوة الكهربائية هي كمية التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر دائرة بسبب فرق الجهد المطبق عليها. كما أنها معدل تسليم أو استهلاك الطاقة الكهربائية بواسطة جهاز أو نظام. تقاس القوة الكهربائية بوحدة الواط (W)، وهي تعادل الجول لكل ثانية (J/s). رياضياً، يمكن كتابة:

• P هي القوة الكهربائية بوحدة الواط (W)

• V هو الفرق الجهد بالفولت (V)

• I هو التيار الكهربائي بالأمبير (A)

قياس الطاقة الكهربائية

عداد الطاقة هو جهاز يقيس كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة من قبل منزل أو شركة أو جهاز يعمل بالكهرباء. 

يقاس الإجمالي للقوة المستهلكة خلال فترة زمنية ويُضبط بوحدات الفواتير، والأكثر شيوعاً منها الكيلوواط-ساعة (kWh). تستخدم عدادات الطاقة في الدوائر الكهربائية المنزلية والصناعية لقياس استهلاك الطاقة.

أنواع عدادات الطاقة

• عدادات الكتروميكانيكية

• عدادات إلكترونية

• عدادات ذكية

• عدادات أحادية الطور

• عدادات ثلاثية الطور

حساب استهلاك الطاقة الكهربائية

لحساب استهلاك الطاقة الكهربائية، نحتاج إلى ضرب القوة الكهربائية في مدة الاستهلاك. الصيغة لحساب استهلاك الطاقة الكهربائية هي:

• E هو استهلاك الطاقة الكهربائية بالجول (J) أو الواط-ساعة (Wh)

• P هي القوة الكهربائية بوحدة الواط (W)

• t هي مدة الزمن بالثواني (s) أو الساعات (h)

وحدة استهلاك الطاقة الكهربائية تعتمد على الوحدة الزمنية المستخدمة في الصيغة. إذا استخدمنا الثواني، فإن وحدة استهلاك الطاقة الكهربائية هي الجول (J). وإذا استخدمنا الساعات، فإن وحدة استهلاك الطاقة الكهربائية هي الواط-ساعة (Wh). 

ومع ذلك، كما ذكرنا سابقاً، الواط-ساعة هي وحدة صغيرة جداً للأغراض العملية، لذا نستخدم عادةً وحدات أكبر مثل الكيلوواط-ساعة (kWh)، الميجاواط-ساعة (MWh)، أو الجيجاواط-ساعة (GWh).

لتحويل بين وحدات مختلفة لاستهلاك الطاقة الكهربائية، يمكن استخدام العوامل التالية:

• 1 kWh = 1,000 Wh = 3.6 MJ

• 1 MWh = 1,000 kWh = 3.6 GJ

• 1 GWh = 1,000 MWh = 3.6 TJ