عداد الكهرباء: الكيلوواط ساعة طاقة

كيف تلعب عداد الكهرباء

1. اختر تجربة واقرأ في البطاقة الجهاز والزمن.
2. استخدم ⁦E = P·t⁩ والقدرة بالـ ⁦kW⁩ والزمن بالساعات، وحوّل بـ ⁦1 kWh = 1000 Wh = 3600 kJ⁩.
3. اكتب توقعك واضغط ابدأ. تمر الساعات أو الأيام بتسريع، ويعدّ العداد.
4. قارن العداد والرسم البياني بتوقعك البرتقالي.

الكيلوواط ساعة

عداد الكهرباء لا يقيس القدرة؛ بل يجمع الطاقة. الطاقة التي يستهلكها جهاز هي قدرته مضروبة في زمن تشغيله، ⁦E = P·t⁩. الجول (⁦1 W⁩ مدة ⁦1 s⁩) صغير جدًا بالنسبة إلى بيت، لذا تعدّ الفواتير الكيلوواط ساعة: ⁦1 kW⁩ مدة ساعة واحدة، أي ⁦1000 × 3600 = 3 600 000 J⁩. مصباح قدرته ⁦100 W⁩ يُضاء ⁦10⁩ ساعات يستهلك ⁦1 kWh⁩، ومثله مدفأة قدرتها ⁦2 kW⁩ في نصف ساعة. القدرات الصغيرة تتراكم مع الوقت الطويل: التلفاز في وضع الاستعداد لا يبدو أنه يستهلك كثيرًا، لكن شهرًا منه يتجاوز كيلوواط ساعة. تُكتب على البطاريات الواط ساعة أو الملي أمبير ساعة عند جهد ما؛ وطاقتها هي الشحنة في الجهد، إذن ⁦1 Ah⁩ عند ⁦3.7 V⁩ تحمل ⁦3.7 Wh⁩، أي ⁦13.3 kJ⁩. توفير الطاقة يعني استخدام قدرة أقل، أو استخدامها وقتًا أقصر.

نموذج تعليمي مركّز

يسحب كل جهاز قدرة ثابتة طوال الاختبار: المصباح ⁦100 W⁩، والتلفاز ⁦2.0 W⁩، والشاحن المتنقل ⁦10 W⁩ حتى تنفد ⁦15 Wh⁩، والمصباحان ⁦60 W⁩ و⁦9 W⁩، ويُشحن الهاتف بقدرة ⁦3.7 W⁩ مدة ⁦3.0 h⁩. العداد مثالي ولا يعدّ إلا ذلك الجهاز. كل تجربة تمر بساعاتها أو أيامها الخاصة، مسرّعة لتدوم ⁦4 s⁩؛ ويظهر التسريع في المشهد. طاقات فقط: الأسعار تختلف من مكان إلى آخر. الإجابات ضمن ⁦2⁩٪ صحيحة.