قدرت و انرژي ( توان )

قدرت ، نرخ يا ميزان يا سرعت استفاده از انرژي مي باشد . واحد اندازه گيري قدرت ( وات ) است كه با (J) نشانداده مي شود . در الكترونيك با مقادير كمي از قدرت سر و كار داريم بنابراين قدرت با واحد ميلي وات ( mW ) اندازه گيري مي شود . هر ميلي وات برابر است با يك هزارم وات .

در قطعات الكترونيك بطور مثال يك ديود نوراني چيزي حدود 40 ميلي وات قدرت مصرف مي كند و يا يك لامپ حدود 50 ميلي وات تا 1 وات ممكن است به مصرف قدرت نياز داشته باشد .

در وسائل الكتريكي قدرت بيشتري مورد استفاده قرار مي گيرد بنابراين در اينگونه موارد ، قدرت با كيلو وات ( kW ) اندازه گيري مي شود . هر كيلو وات برابر است با هزار وات . براي مثال يك كتري برقي حدود 3 كيلو وات توان مصرف مي كند .

موارد زير سه روشي هستند كه براي نوشتن معادلات توان ، ولتاژ و جريان استفاده مي شوند :

واحد هاي اين سه مؤلفه در زير نشانداده شده است .

محاسبه قدرت با استفاده از مقاومت و جريان و ولتاژ

براي اين روش از قانون اسهم استفاده مي كنيم كه مي گويد ولتاژ برابر است با جريان ضربدر مقاومت بنابراين مي توانيم قدرت ( توان ) را به شكل ولتاژ ضربدر جريان نوشته مي شود را به شكل P = I² × R يا P = V² / R تبديل كنيم و يا ميتوانيم اين معادله را بشكل زير نمايش دهيم :

I² R

V²

P R

معمولا توان الكتريكي متغيير مي باشد . وقتي كه يك جريان در مقاومت جاري مي شود مقداري بصورت گرما تلفن مي شود . در الكترونيك از آنجا كه با جريانهاي خيلي كم سر و كار داريم اين مقدار معمولا بسيار ناچيز است ولي اگر مقاومت كم باشد ، جريان مي تواند بيشتر باشد و اين سبب مشكل خواهد شد . در معادله P = I² × R كه براي يك مقاومت داده شده ، قدرت با مجذور جريان بستگي دارد ، بنابراين دو برابر شدن جريان ، قدرت را چهار برابر خواهد كرد .

سيم ها و كابل ها مقاومت بسيار كمي دارند ، بنابراين جريان آنها نسبتاً زياد خواهد بود .

مقدار انرژي كه استفاده مي شود و يا داده مي شود ، بستگي به قدرت و زماني كه از اين قدرت ( توان ) استفاده شود دارد بنابراين :

يك وسيله با قدرت پائين كه براي مدت طولاني كار مي كند ، نسبت به وسيله اي كه با قدرت بالا براي زمان كوتاه كار مي كند ، ميتوتند انرژي بيشتري مصرف كند .

واحد استاندار براي انرژي ( ژول ) است و يك ژول معمولا مقدار خيلي كمي براي الكتريسيته است . واحد هاي كيلو ژول يا مگا ژول در كارهاي علمي استفاده مي شوند . در منازل معمولا انرژي الكتريكي را با كيلو وات ساعت اندازه گيري مي كنيم .

يك كيلو وات ساعت برابر است با مصرف يك كيلو وات در يك ساعت