روش اجرای کاربرگ
توان هر وسیله و مدت کار آن را در دو ستون بنویس و سپس E=Pt را اجرا کن. آموزش در راهنمای توان و انرژی الکتریکی آمده است.
V,I,R ← توان ← زمان ← انرژی ← ژول یا kWh
سؤال 1: توان و انرژی
پرسش: تفاوت توان و انرژی الکتریکی چیست؟
پاسخ: توان نرخ انتقال یا مصرف انرژی است: P=E/t؛ انرژی مقدار انتقالیافته در بازهٔ زمانی است.
سؤال 2: توان از ولتاژ
پرسش: وسیلهای با V=12V و I=2A کار میکند. توان چیست؟
پاسخ: P=VI=۱۲×۲=۲۴ وات.
سؤال 3: رابطه مقاومتی
پرسش: برای مقاومت R، دو شکل دیگر توان چیست؟
پاسخ: با قانون اهم: P=I²R و P=V²/R.
سؤال 4: انرژی ژولی
پرسش: وسیلهٔ ۱۰۰W به مدت ۳۰s روشن است. انرژی مصرفی چیست؟
پاسخ: E=Pt=۱۰۰×۳۰=۳۰۰۰ ژول.
سؤال 5: کیلوواتساعت
پرسش: وسیلهٔ ۲kW سه ساعت کار میکند. انرژی چند kWh است؟
پاسخ: E=۲×۳=۶ کیلوواتساعت.
سؤال 6: تبدیل واحد
پرسش: یک کیلوواتساعت چند ژول است؟
پاسخ: ۱۰۰۰ وات × ۳۶۰۰ ثانیه = ۳٫۶×۱۰⁶ ژول.
سؤال 7: چند وسیله
پرسش: دو وسیلهٔ ۱ و ۱٫۵kW هرکدام ۲h کار میکنند. انرژی کل چیست؟
پاسخ: (۱+۱٫۵)×۲=۵ کیلوواتساعت.
سؤال 8: ولتاژ ثابت
پرسش: برای مقاومت ثابت متصل به ولتاژ ثابت، اگر R دو برابر شود توان چه میشود؟
پاسخ: از P=V²/R، توان به نصف میرسد.
سؤال 9: جریان ثابت
پرسش: برای جریان ثابت، دو برابرشدن R چه اثری بر توان دارد؟
پاسخ: از P=I²R، توان دو برابر میشود؛ باید شرط ثابت مسئله را حفظ کرد.
سؤال 10: مدار موازی
پرسش: چرا توان کل شاخههای موازی برابر جمع توان شاخههاست؟
پاسخ: هر شاخه انرژی را با نرخ خودش دریافت میکند و نرخ کل انتقال انرژی برابر مجموع نرخهاست: Pکل=ΣPi.
خودتصحیح
کیلوواتساعت واحد انرژی است، نه توان. شرط ولتاژ ثابت و جریان ثابت را جابهجا نکن و انرژی چند وسیله را جدا حساب و سپس جمع کن.