فهم الطاقة الكهربائية
تُعرَّف القدرة، كما دُرست في قسم الشغل والطاقة، بأنها الشغل المبذول خلال فترة زمنية محددة. والشغل هو عملية تحويل الطاقة، لذا يمكن فهم القدرة على أنها التغير في الطاقة خلال فترة زمنية محددة.
الطاقة الكهربائية هي التغير في الطاقة الكهربائية خلال فترة زمنية محددة. ويشرح النقاش حول الجهد الكهربائي أن تغيرات طاقة الوضع الكهربائية تحدث عندما تمر شحنة كهربائية عبر فرق جهد كهربائي.
روموس
رياضياً، يتناسب التغير في طاقة الوضع الكهربائية (ΔEP) طردياً مع الشحنة (Q) والجهد الكهربائي (V)، ويُعبر عنه بالمعادلة ΔEP = Q V. أما القدرة فهي التغير في طاقة الوضع الكهربائية خلال فترة زمنية معينة، ويُعبر عنها رياضياً بالمعادلة 1 :
الشحنة الكهربائية التي تتدفق خلال فترة زمنية معينة هي تيار كهربائي ، يُعبر عنه رياضياً بالمعادلة I = Q/t. يمكن تحويل المعادلة 1 إلى المعادلة 2 :
بناءً على هاتين المعادلتين، يمكن استنتاج أن تغيرات الطاقة الكهربائية خلال فترة زمنية محددة تحدث عندما يمر تيار كهربائي عبر فرق جهد كهربائي معين. تتناسب القدرة طرديًا مع التيار الكهربائي والجهد الكهربائي، وبالتالي، إذا زاد التيار الكهربائي و/أو الجهد الكهربائي، فإن القدرة تزداد أيضًا.
إذا مر تيار كهربائي عبر مقاوم، يتم حساب القدرة باستخدام المعادلة 3 أو المعادلة 4.
وحدة
استنادًا إلى المعادلة 1 ، فإن وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات هي الجول، ووحدة الزمن هي الثانية، لذا فإن وحدة القدرة هي جول/ثانية، ويُرمز لها اختصارًا بـ J/s. يُطلق على الجول/ثانية أيضًا اسم الواط. 1 واط = 1 جول/ثانية.
استنادًا إلى المعادلة 2 ، فإن وحدة الجهد الكهربائي هي فولت ووحدة التيار الكهربائي هي أمبير، لذا فإن وحدة القدرة الكهربائية هي فولت أمبير، ويرمز لها اختصارًا بـ VA.
