حاسبة الاستطاعة الكهربائية

نقدم لكم حاسبة الاستطاعة الكهربائية للتيار المستمر DC والمتناوب مع القوانين التفصيلية التي بنيت على أساسها الحاسبة.

تقوم الحاسبة باستنتاج كافة قيم قانون الاستطاعة وليس فقط الاستطاعة. مثل المقاومة والتيار والجهد (في التيار المستمر) والممانعة والتيار والجهد في التيار المتناوب AC.

قانون حساب الاستطاعة في دارات التيار المستمر DC

أدخل قيمتين على الأقل في حاسبة الاستطاعة واضغط حساب من أجل الحصول على باقي القيم وفقاً للقوانين. يمكنك التغيير بين الواحدات من واط إلى ميللي واط..الخ.

Resistance (R):
	ohms (Ω) kilo-ohms (kΩ) mega-ohms (MΩ)
Current (I):
	micro-amps (μA) milli-amps (mA) amps (A) kilo-amps (kA) mega-amps (MA)
Voltage (V):
	micro-volts (μV) milli-volts (mV) volts (V) kilo-volts (kV) mega-volts (MV)
Power (P):
	micro-watts (μW) milli-watts (mW) watts (W) kilo-watts (kW) mega-watts (MW)

كما نعلم فإن قانون أوم يعطى بالعلاقة:

V_(V) = I_(A) × R_(Ω)

وكما نعلم أن الاستطاعة تساوي حاصل ضرب الجهد في شدة التيار. يكون قانون الاستطاعة:

P_(W) = V_(V) × I_(A)

نقوم بتعويض قيمة الجهد من قانون أوم في قانون الاستطاعة فيكون لدينا:

P_(W) = V_(V) × I_(A) = V ²_(V) / R_(Ω) = I ²_(A) × R_(Ω)

مثال حول حساب الاستطاعة

لتكن لدينا الدارة المبينة في الصورة. حيث أن قيمة منبع الجهد 10 فولت. وقيمة المقاومة 500 أوم. والمطلوب:

احسب شدة التيار المار في الدارة والاستطاعة المستهلكة فيها.

الحل: نقوم بتطبيق قانون أوم على الدارة من أجل حساب شدة التيار المار فيها:

V_(V) = I_(A) × R_(Ω)
10_(V) = I_(A) × 500_(Ω)
I_(A) = 40/500 = 0.02 A

وبالتالي فإن شدة التيار المار في الدارة هي 0.02 أمبير أو 20 ميللي أمبير. ولحساب الاستطاعة المستهلكة نطبق قانون الاستطاعة:

P_(W) = V_(V) × I_(A)
P_(W) = 10_(V) × 0.02_(A) = 0.2 Watt

حساب الاستطاعة في دارات التيار المتناوب

حساب الاستطاعة في دارات التيار المتناوب سهل ولكنه أعقد بقليل من دارات التيار المستمر بسبب طبيعة التيار المتناوب المتغيرة. حيث تكون الاشارة المثالية جيبية كما نعرف.

Impedance (Z):
	Ω kΩ MΩ	∠		°	=
Current (I):
	μA mA A kA MA	∠		°
Voltage (V):
	V kV MV	∠		°
Power S:
	VA kVA MVA	∠		°	=

يعطى قانون الجهد في دارات التيار المتناوب وفق العلاقة:

V_(V) = I_(A) × Z_(Ω) = (|I|×|Z|) ∠ (θ_I + θ_Z)

حيث كما نلاحظ استبدلنا المقاومة بالممانعة الكلية للدارة Z. وبما أن التيار متغير مع الزمن فيجب تعيين زوايا طور لكل من التيار والممانعة.

وتعطى الاستطاعة الظاهرية complex power S بالعلاقة:

S_(VA) = V_(V) × I_(A) = (|V|×|I|) ∠ (θ_V – θ_I)

وكما نرى فإنها تقدر بواحدة فولت أمبير VA. أما الاستطاعة الفعلية فتعطى بالقانون:

P_(W) = V_(V) × I_(A) × cos φ

وكما نرى فإن الاستطاعة الظاهرية Real Power تساوي حاصل ضرب الجهد في التيار في معامل القدرة  (cos φ) Power factor. وتقدر قيمة الاستطاعة الفعلية بالواط.

أما الاستطاعة الردية Reactive Power Q فتقدر بفولت أمبير وتساوي حاصل ضرب الجهد في التيار في جيب زاوية الطور:

Q_(VAR) = V_(V) × I_(A) × sin φ

أما عامل الاستطاعة power factor (FP) الذي ورد في القانون فهو يساوي القيمة المطلقة لتجيب زاوية طور الاستطاعة الظاهرية.

PF = |cos φ|

حساب القدرة (الاستطاعة) والطاقة

Energy:
	J
Time period
	s
Average power:
	W

تساوي الاستطاعة أو القدرة حاصل قسمة الطاقة Energy مقدرة بالجول على الدور مقدرا بالثانية. وتعطى وفق العلاقة:

P_(W) = E_(J) / Δt_(s)