احسب الطاقة الحرارية المنبعثة في العناصر المقاومة للدائرة.
"الطاقة المنبعثة على شكل حرارة في العناصر المقاومة للدائرة."
Q = I² × R × t
أو
Q = P × t
حيث:
Q: الطاقة الحرارية (جول، J)
I: التيار (أمبير، A)
R: المقاومة (أوم، Ω)
t: الزمن (ثانية، s)
P: القوة (واط، W)
ملاحظة: الصيغتان متكافئتان. استخدم $ Q = I^2 R t $ عندما تعرف التيار والمقاومة.
ميل المادة لمعارضة تدفق التيار الكهربائي، ويقاس بوحدة الأوم (Ω).
زيادة المقاومة تؤدي إلى زيادة إنتاج الحرارة لنفس التيار.
مثال: مقاومة 100 أوم تحد من التيار وتنتج حرارة.
القوة الكهربائية المزودة أو الممتصة بواسطة مكون، ويقاس بوحدة الواط (W).
واط واحد = جول واحد لكل ثانية.
يمكن حسابها كالتالي: P = I² × R أو P = V × I
مثال: مصباح LED بقوة 5 واط يستهلك 5 جول كل ثانية.
تدفق الشحنة الكهربائية عبر مادة، ويقاس بالأمبير (A).
الحرارة تناسبية مع مربع التيار — ضعف التيار يرباع الحرارة!
مثال: 1 أمبير، 2 أمبير، 10 أمبير — كل منها ينتج مستويات مختلفة من الحرارة.
المدة التي يتدفق فيها التيار، ويقاس بالثواني (s).
زيادة الزمن → زيادة أكبر في الحرارة الكلية المنتجة.
مثال: 1 ثانية مقابل 60 ثانية → 60 مرة أكثر حرارة.
عندما يتدفق التيار عبر مقاومة:
تتحرك الإلكترونات عبر المادة
تصطدم بالذرات، وتفقد الطاقة الحركية
تنقل هذه الطاقة كطاقة اهتزازية → حرارة
الحرارة الكلية تعتمد على: التيار، المقاومة، والمدة
هذا العملية لا رجعة فيها — الطاقة الكهربائية تضيع كحرارة.
تصميم عناصر التسخين (مثل: المواقد الكهربائية، مجففات الشعر)
حساب فقدان القوة في خطوط النقل
تقدير ارتفاع درجة الحرارة في المسارات والمركبات على اللوحة الدائرة المطبوعة
اختيار المقاومات المناسبة بناءً على تصنيف القوة
فهم سبب ارتفاع درجة حرارة الأجهزة أثناء التشغيل
تحليل السلامة في الدوائر (منع التسخين الزائد ومخاطر الحريق)