چه چیزی الکتریسیته است

ولتیج و جریان الکتریکی دو پارامتر اساسی در یک مدار الکتریکی هستند. اما فقط ولتیج و جریان برای بیان رفتار یک عنصر مدار الکتریکی کافی نیستند. ما به طور اساسی باید بدانیم، چقدر توان الکتریکی، یک عنصر مدار می‌تواند تحمل کند. همه ما دیده‌ایم که یک لامپ الکتریکی ۶۰ واتی نور کمتری نسبت به یک لامپ ۱۰۰ واتی تولید می‌کند. وقتی ما قبض برق را برای مصرف برق می‌پردازیم، در واقع مبلغی برای توان الکتریکی در یک بازه زمانی مشخص پرداخت می‌کنیم. بنابراین محاسبه توان الکتریکی برای تحلیل یک مدار یا شبکه الکتریکی بسیار ضروری است.

فرض کنید، یک عنصر انرژی dw جول را در زمان dt ثانیه تأمین یا مصرف می‌کند، آنگاه توان عنصر می‌تواند به صورت زیر نمایش داده شود،

این معادله نیز می‌تواند به صورت زیر بازنویسی شود،

بنابراین، چون عبارات ولتیج و جریان در معادله لحظه‌ای هستند، توان نیز لحظه‌ای است. توان بیان شده متغیر با زمان است.

بنابراین، توان یک عنصر مدار حاصل ضرب ولتیج روی عنصر و جریان از آن است.

همانطور که قبلاً گفته شد، یک عنصر مدار می‌تواند توان را جذب یا تحویل دهد. ما جذب توان را با قرار دادن علامت مثبت (+) در عبارت توان نشان می‌دهیم. به همین ترتیب، ما علامت منفی (-) را وقتی توان تحویل داده شده توسط عنصر مدار را نشان می‌دهیم.

اصطلاح علامت غیرفعال

رابطه ساده‌ای بین جهت جریان، قطبیت ولتیج و علامت توان یک عنصر مدار وجود دارد. ما این رابطه ساده را اصطلاح علامت غیرفعال می‌نامیم. هنگامی که جریان از طریق پایانه با قطبیت ولتیج مثبت وارد عنصر می‌شود، ما علامت مثبت (+) را قبل از حاصل ضرب ولتیج و جریان قرار می‌دهیم. این بدان معناست که عنصر توان را از مدار الکتریکی جذب می‌کند. از طرف دیگر، هنگامی که جریان از طریق عنصر از پایانه با قطبیت ولتیج مثبت خارج می‌شود، ما علامت منفی (-) را قبل از حاصل ضرب ولتیج و جریان قرار می‌دهیم. این بدان معناست که عنصر توان را به مدار الکتریکی تحویل می‌دهد.

بگذارید یک مقاومت را که به دو پایانه مدار وصل شده است در نظر بگیریم. اگرچه بقیه مدار در شکل نشان داده نشده است. قطبیت افت ولتیج روی مقاومت و جهت جریان از طریق مقاومت در شکل زیر نشان داده شده است. مقاومت توان vi وات را مصرف می‌کند زیرا جریان i آمپر از طریق سمت مثبت افت ولتیج v ولت وارد مقاومت می‌شود.

بگذارید یک باتری را که به دو پایانه مدار وصل شده است در نظر بگیریم. اگرچه بقیه مدار در شکل نشان داده نشده است. قطبیت افت ولتیج روی باتری و جهت جریان از طریق باتری در شکل زیر نشان داده شده است. باتری توان vi وات را تحویل می‌دهد زیرا جریان i آمپر از طریق سمت مثبت ولتیج v ولت وارد باتری می‌شود.

منبع: Electrical4u

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر نقض حق تکثیر وجود داشته باشد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.