كيفية حساب الطاقة الكهربائية

• ذات صلة
• قانون الطاقة
• قانون القدرة الكهربائية

تُحسب الطاقة الكهربائيّة من خلال القانون الآتي:^[١]

الطاقة الكهربائيّة = القدرة الكهربائيّة × الزمن

وبالرموز: ط ك = ق × ز

حيث إنّ:

• ط ك: الطاقة الكهربائيّة (بالإنجليزيّة: Electrical Energy)، ووحدتها الجول (J)
• ق: القدرة الكهربائيّة (بالإنجليزيّة: Power)، ووحدتها الواط (W)
• ز: الزمن (بالإنجليزيّة: time)، ووحدته الثانية (s)

يعني ذلك أنّ حساب الطاقة الكهربائيّة المُستهلكة يحتاج لمعرفة القدرة الكهربائيّة للجهاز المستخدم، والمدّة الزمنيّة التي شُغّل فيها الجهاز، وتجدر الإشارة إلى أنّ هناك وحدة أخرى هي الأكثر شيوعًا في حساب الطاقة الكهربائيّة، وهي وحدة (كيلو واط.ساعة) (kWh)، وتُساوي هذه الوحدة ما مقداره 3,600,000 جول،^[٣] وقد حُسبت قيمة هذه الوحدة اعتمادًا على تعريفها وبالتطبيق المباشر لقانون حساب الطاقة الكهربائيّة، كالآتي:^[٤]

• ط ك = ق × ز
• kWh = 1 kW × 1 hour
• kWh = 1000 W × 3600 s
• kWh = 3,600,000 Joul

يمكن تعريف وحدة (كيلو واط.ساعة) بأنّها الطاقة الكهربائيّة المُستهلكة إذا ما بُذلت قدرة 1 كيلو واط لمدّة ساعة واحدة، فإذا قيل إن جهازًا كهربائيًا قدرته الكهربائيّة 4 كيلو واط، فإنّه يستهلك طاقة كهربائيّة مقدراها 4 (kWh)، إذا ما شُغّل لمدة ساعة كاملة.

فيما يأتي عدد من الأمثلة المهمّة والتوضيحيّة لحساب الطاقة الكهربائيّة:

المثال:

احسب الطاقة الكهربائيّة المُستهلكة بوحدة (kWh) من جهاز كهربائيّ قدرته الكهربائيّة تساوي 500 واط، وقد وُصل بالكهرباء لمدّة 3 ساعات، ثمّ جد هذه القيمة بوحدة كيلو جول.

الحلّ:

• الطاقة الكهربائيّة = القدرة الكهربائيّة × الزمن
• ط ك = ق × ز
• ط ك = 500W × 3 h
• ط ك = 0.5kW × 3 h
• ط ك = 1.5 kWh
• يمكن التحويل من وحدة kWh إلى وحدة كيلو جول، بضرب وحدة kWh بالرقم 3,600، كالآتي:
• ط ك = 1.5kWh × 3600 kJ
• ط ك = 5400 kJ

المثال: احسب الطاقة الكهربائيّة المُستهلكة بوحدة الكيلو جول خلال سنة كاملة من مصباح كهربائيّ قدرته الكهربائيّة 40 واط، إذا علمت أنّه يُضاء لمدّة 10 ساعات يوميًا، ثمّ جد الطاقة الكهربائيّة بوحدة كيلو واط. ساعة.

الحلّ:

• الطاقة الكهربائيّة = القدرة الكهربائيّة × الزمن
• ط ك = ق × ز
• ط ك = 40W × (365يوم × 10h × 3600 s)
• ط ك = 525600000 J
• ط ك = 525,600 KJ
• ط ك = 525,600 KJ/ 3600
• ط ك = 146 kWh

مثال: إذا علمت أنّ قدرة جهاز كهربائيّ 600 واط، ويُستخدم هذا الجهاز يوميًا لمدة 4 ساعات، فما هي تكلفة الطاقة الكهربائيّة المُستهلكة من الجهاز إذا عُلم أنّ سعر 1 كيلو واط. ساعة (kWh) = $0.4.

الحلّ:

• الطاقة الكهربائيّة = القدرة الكهربائيّة × الزمن
• ط ك = ق × ز
• ط ك = (0.6 KW) × 4 h
• ط ك= 2.4 kWh
• تكلفة الطاقة المستهلكة من الجهاز = 2.4kWh × $0.4/kWh
• تكلفة الطاقة المستهلكة من الجهاز = $0.96 يوميًا.

1. ↑ “Electric Energy Equation”, fire2fusion, Retrieved 24/6/2022. Edited.
2. ↑ “kW vs. kWh: What’s the Difference?”, directenergyregulatedservices, Retrieved 24/6/2022. Edited.
3. ↑ “kWh to Joules conversion”, rapid tables, Retrieved 24/6/2022. Edited.