حساب استهلاك الطاقة الكهربائية للأدوات الكهربائية - المشاكل والحلول

حساب استهلاك الطاقة الكهربائية للأدوات الكهربائية - المشاكل والحلول

١. في منزل، توجد ٥ مصابيح بقدرة ٢٥ واط تُستخدم ١٤ ساعة يوميًا، وثلاجة بقدرة ٢٠٠ واط تُستخدم ٢٤ ساعة يوميًا، ومضخة مياه بقدرة ١٢٥ واط تُستخدم ٨ ساعات يوميًا. ما مقدار الطاقة الكهربائية المُستهلكة شهريًا (٣٠ يومًا)؟

معروف :

قدرة المصباح = 5 × 25 = 125 واط، ومدة الاستخدام = 14 ساعة × 30 = 420 ساعة

قدرة الثلاجة = 200 واط، ومدة الاستخدام = 24 ساعة × 30 = 720 ساعة

قدرة مضخة المياه = 125 واط، ومدة الاستخدام = 8 ساعات × 30 = 240 ساعة

مطلوب: طاقة كهربائية تكفي لمدة شهر

الحل:

الطاقة الكهربائية = القدرة الكهربائية × الفترة الزمنية

الطاقة (للمصباح) = (125 واط) × (420 ساعة) = 52,500 واط ساعة = 52,5 كيلو واط ساعة

الطاقة (للثلاجة) = (200 واط) × (720 ساعة) = 144,000 واط ساعة = 144 كيلو واط ساعة

الطاقة (مضخة المياه) = (125 واط) × (240 ساعة) = 30,000 واط ساعة = 30 كيلو واط ساعة

الطاقة الكهربائية المستخدمة لمدة شهر = 52,5 + 144 + 30 = 226,5 كيلوواط ساعة = 226,5 كيلوواط ساعة = 226,5 كيلوواط ساعة.

[irp]

2. منزل يستخدم الأدوات الكهربائية كما هو موضح في الجدول التالي.

ما مقدار الطاقة الكهربائية المستخدمة لمدة شهر واحد (30 يومًا)؟

معروف :

قدرة المصباح = 4 × 10 واط = 40 واط، ومدة الاستخدام = 10 ساعات × 30 = 300 ساعة

قدرة التلفزيون = 1 × 100 واط = 100 واط، ومدة الاستخدام = 10 ساعات × 30 = 300 ساعة

قوة المكواة = 1 × 300 واط = 300 واط، ومدة الاستخدام = ساعتان × 30 = 60 ساعة

مطلوب: طاقة كهربائية تُستخدم لمدة شهر واحد

الحل:

الطاقة الكهربائية = القدرة الكهربائية × الزمن

الطاقة المستهلكة بواسطة المصباح = (40 واط) × (300 ساعة) = 12,000 واط ساعة = 12 كيلو واط ساعة = 12 كيلو واط ساعة

الطاقة المستهلكة من التلفزيون = (100 واط) × (300 ساعة) = 30,000 واط ساعة = 30 كيلو واط ساعة = 30 كيلو واط ساعة

الطاقة المستهلكة من الحديد = (300 واط) × (60 ساعة) = 18,000 واط ساعة = 18 كيلو واط ساعة = 18 كيلو واط ساعة

إجمالي الطاقة = 12 كيلوواط ساعة + 30 كيلوواط ساعة + 18 كيلوواط ساعة = 60 كيلوواط ساعة.

[irp]

3.

الطاقة الكهربائية المستخدمة في الأدوات الكهربائية الثلاث المذكورة أعلاه هي ...

أ. 158,400 جول

ب. 950,400 جول

ج. 5,860,800 جول

د. 9,504,000 جول

الحلول

الطاقة الكهربائية للتلفزيون:

P = VI = (220 فولت)(0.3 أمبير) = 66 فولت أمبير = 66 وات = 66 جول/ثانية

الطاقة الكهربائية للحاسوب:

P = VI = (220 فولت)(0.4 أمبير) = 88 فولت أمبير = 88 وات = 88 جول/ثانية

الطاقة الكهربائية لمضخة المياه:

P = VI = (220 فولت)(0.5 أمبير) = 110 فولت أمبير = 110 وات = 110 جول/ثانية

الفترة الزمنية:

١٠ ساعات = ١٠ × ٣٦٠٠ ثانية = ٣٦٠٠٠ ثانية

١٠ ساعات = ١٠ × ٣٦٠٠ ثانية = ٣٦٠٠٠ ثانية

١٠ ساعات = ١٠ × ٣٦٠٠ ثانية = ٣٦٠٠٠ ثانية

الطاقة الكهربائية = القدرة الكهربائية × الزمن

الطاقة الكهربائية التي يستهلكها التلفاز = 66 جول/ثانية × 36,000 ثانية = 2,376,000 جول

الطاقة الكهربائية التي يستهلكها الحاسوب = 88 جول/ثانية × 21,600 ثانية = 1,900,800 جول

الطاقة الكهربائية المستخدمة بواسطة مضخة المياه = 110 جول/ثانية × 14,400 ثانية = 1,584,000 جول

إجمالي الطاقة الكهربائية:

2,376,000 جول + 1,900,800 جول + 1,584,000 جول = 5,860,800 جول

[irp]

4. تستخدم عائلة الطاقة الكهربائية لمدة شهر (30 يومًا) للأدوات كما هو موضح في الجدول التالي!

الطاقة الكهربائية للغسالة والتلفزيون ومكيف الهواء هي...

الحل:

الطاقة الكهربائية للغسالة = 12 كيلوواط ساعة = 12,000 واط ساعة، مدة الاستخدام = ساعتان × 30 = 60 ساعة

الطاقة الكهربائية للتلفاز = 19.2 كيلوواط ساعة = 19,200 واط ساعة، مدة الاستخدام = 8 ساعات × 30 = 240 ساعة

الطاقة الكهربائية لمكيف الهواء = 72 كيلوواط ساعة = 72,000 واط ساعة، مدة الاستخدام = 6 ساعات × 30 = 180 ساعة

القدرة الكهربائية = الطاقة الكهربائية / الزمن

الطاقة الكهربائية للغسالة = 12,000 واط ساعة / 60 ساعة = 200 واط

استهلاك الطاقة الكهربائية للتلفزيون = 19,200 واط ساعة / 240 ساعة = 80 واط

الطاقة الكهربائية المترددة = 72,000 واط ساعة / 180 ساعة = 400 واط