สูตรกำลังและตัวอย่างการคำนวณคำถามเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้า (+ คำตอบ)

สูตรสำหรับกำลัง P = W / t แสดงปริมาณงานหรือพลังงานที่ใช้ในแต่ละหน่วยเวลา

เมื่อคุณยกน้ำหนักค้างไว้สักพักหรือคนที่วิ่งมาราธอนทั้งๆที่คุณสามารถเรียนรู้ได้กี่ชั่วโมงต่อวัน?

นั่นคือกำลังคือความเร็วที่งานใช้พลังงานในบางช่วงเวลา

กำลังคือความเร็วในการทำงานจำนวนพลังงานที่ใช้ต่อหน่วยเวลา

ขึ้นอยู่กับหน่วย SI กำลังแสดงเป็นหน่วย Joules / วินาทีหรือ J / s = วัตต์ (W)

การใช้หน่วยวัตต์ในหน่วยนี้เป็นการแสดงความเคารพต่อนักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นพบเครื่องจักรไอน้ำเจมส์วัตต์ ดังนั้นในการคำนวณสูตรกำลังจะให้อัตราพลังงานเป็นหน่วยจูล / วินาที

กำลังเป็นปริมาณสเกลาร์เนื่องจากพลังมีค่า แต่ไม่มีทิศทาง นอกจากนี้การรวมพลังกับเวลาสามารถกำหนดงานที่ทำ

เรามักพบพลังงานที่ระบุไว้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ พลังงานไฟฟ้าอธิบายถึงอัตราของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการนำกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรจะทำให้เกิดการทำงาน

สูตรพลัง

พลังงานที่เป็นสัญลักษณ์ของตัวอักษร P ต้องการการเปลี่ยนแปลงเฉพาะในการทำงาน (W) และเวลาที่การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น สิ่งนี้แตกต่างจากแนวคิดในการทำงานซึ่งโดยปกติจะวัดเฉพาะการเปลี่ยนแปลงสภาพของวัตถุ

แนวคิดนี้สามารถอธิบายได้ในตัวอย่างเกี่ยวกับงานที่บุคคลทำเมื่อยกน้ำหนักขึ้นและไม่สำคัญว่าจะวิ่งหรือเดินเพราะงานที่ทำเหมือนกัน

อย่างไรก็ตามหากบุคคลนั้นกำลังทำงานอยู่แน่นอนว่าพลังที่ต้องใช้ก็จะมากขึ้นเช่นกันเนื่องจากงานที่ทำเกิดขึ้นในเวลาที่สั้นลงในขณะที่วิ่ง

อ่านเพิ่มเติม: 7 ลักษณะของรัฐประชาธิปไตย [คำอธิบายแบบเต็ม]

ดังนั้นสูตรพลังงานไฟฟ้าสามารถระบุได้ดังนี้:

กำลัง = งาน / เวลา

ความสัมพันธ์อย่างเป็นระบบของกำลังไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าตามแนวคิดของกฎของโอห์มมีดังนี้:

กฎของโอห์ม:

V = ฉัน x

ดังนั้นหากตัวแปรกระแสไฟฟ้า (I) และความต้านทาน (R) สมการจะเป็นดังนี้:

P = V x I

P = (ฉัน x R) x I

P = I2 R -> สามารถใช้สูตรนี้เพื่อค้นหาพลังงานไฟฟ้า

ในขณะเดียวกันหากอธิบายสูตรจะทราบเฉพาะแรงดันไฟฟ้า (V) และความต้านทาน (R) เท่านั้น

P = V x I

P = วี x (V / R)

P = V 2 / R -> สามารถใช้สูตรนี้เพื่อค้นหาพลังงานไฟฟ้า

P = I2 R

P = V 2 / R

ที่ไหน:

P = ไฟฟ้าเป็นวัตต์ (W)

V = แรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์ (V)

I = กระแสไฟฟ้าเป็นแอมแปร์ (A)

R = ความต้านทานเป็นโอห์ม (Ω)

นอกจากนี้ยังสามารถแสดงสูตรกำลังในรูปแบบอื่น ๆ ได้เนื่องจากงาน W = F xs

P = (F xs) / t

P = F. v

ข้อมูล :

P = กำลัง (จูล / วัตต์)

W = งาน (จูล)

t = เวลา

F = แรง (นิวตัน)

s = ระยะทาง (เมตร)

v = ความเร็ว (เมตร / วินาที)

ตัวอย่างปัญหาไฟฟ้ากำลัง

ตัวอย่างปัญหา 1

Ani ใช้ความพยายาม 750 จูลเพื่อย้ายโต๊ะเป็นเวลา 5 นาที คำนวณจำนวนพลังที่ทำได้โดย ani เพื่อย้ายโต๊ะ!

ตอบ:

W = 750 J

เสื้อ = นาที = 5 x 60 วินาที = 300 วินาที

P = W / t = 750J / 300s = 2.5 J / s = 2.5 วัตต์

"ดังนั้นกำลังที่ Ani ต้องการในการเคลื่อนย้ายโต๊ะคือ 2.5 J / s หรือ 2.5 วัตต์"

ตัวอย่างปัญหา 2

หม้อหุงข้าวทำงานได้ 5,000 จูลใน 5 วินาที คำนวณพลังงานที่ทำได้โดยหม้อหุงข้าว!

คำตอบ: W = 5,000 Joules

t = 5 วินาที

P = W / t = 5,000 / 5 = 1,000 J / s = 1,000 วัตต์

"ดังนั้นกำลังไฟที่หม้อหุงข้าวต้องการคือ 1000J / s หรือ 1,000 วัตต์"

ตัวอย่างปัญหา 3

โทรทัศน์ LCD ต้องการแรงดันไฟฟ้า 220V และกระแสไฟฟ้า 1.2A เพื่อเปิดใช้งาน ใช้พลังงานไฟฟ้าเท่าไหร่?

อ่านเพิ่มเติม: Legong Dance: กำเนิดภูมิภาคฟังก์ชั่นและข้อเท็จจริงเฉพาะ [FULL]

การแก้ไขปัญหา

เป็นที่รู้จัก:

V = 220 โวลต์

ฉัน = 1,2A

P =?

ตอบ:

P = V x I

P = 220 โวลต์ x 1.2A

P = 264 วัตต์

ดังนั้นโทรทัศน์ LCD จะใช้พลังงานไฟฟ้า 264 วัตต์

ตัวอย่างปัญหา 4

สูตรและวิธีคำนวณกำลังไฟฟ้า

ดังที่เห็นในวงจรด้านล่างคำนวณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยหลอดไส้ สิ่งที่ทราบตามลำดับด้านล่างมีเพียงความเครียดและความต้านทานเท่านั้น

การแก้ไขปัญหา

เป็นที่รู้จัก:

V = 24 โวลต์

R = 3 โอห์ม

P =?

ตอบ:

P = V2 / R

P = 242/3

P = 576/3

P = 192W

ดังนั้นไฟฟ้าที่ใช้คือ 192W


ข้อมูลอ้างอิง : ไฟฟ้าคืออะไร?