توان در مدار های الکتریکی - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
محاسبه آنلاین توان الکتریکی، ولتاژ، جریان، مقاومت الکتریکی
سلامابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، چهار ورودی اعداد وجود دارد. در دو ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
- فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
-
برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید
همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید
عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود. - برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید
1 - توان الکتریکی چیست؟
هرگاه از یک جسم( باتری، مقاومت، سیم رسانا ... )، جریان الکتریکی عبور کند، مقداری از انرژی الکتریکی در آن جسم مصرف میشود. مقدار انرژی که در یکای زمان مصرف میشود توان نام دارد. توان برحسب وات بیان می شود و با W نشان داده می شود.
توانی که در یک وسیله مصرف می شود توان مصرفی و توانی که یک مولد( باتری) تولید می کند توان تولیدی نام دارد.
به شکل روبرو دقت کنید. فرض کنید در مدت 1 ثانیه، مقدار 3 ژول انرژی در لامپ و 2 ژول انرژی در بلندگو مصرف می شود. در این صورت توان مصرفی لامپ 3 وات و توان مصرفی بلندگو برابر 2 وات است.
توجه: برای محاسبه توان باید انرژی را بر زمان تقسیم کنیم.- P = توان مصرفی( برحسب وات W)
- E = انرژی مصرفی ( برحسب ژول J)
- t = زمان مصرف انرژی ( برحسب ثانیه s)
مثال 1: در یک وسیله برقی، در مدت 2 دقیقه مقدار 6 کیلو ژول انرژی مصرف می شود. توان مصرفی این وسیله چند وات است؟
پاسخ:
انرژی بر حسب کیلو ژول داده شده است. آن را در 1000 ضرب کردیم تا به ژول تبدیل شود. زمان بر حسب دقیقه داده شده. بنابراین آن را در 60 ضرب کردیم تا به ثانیه تبدیل شود.
انرژی بر حسب کیلو ژول داده شده است. آن را در 1000 ضرب کردیم تا به ژول تبدیل شود. زمان بر حسب دقیقه داده شده. بنابراین آن را در 60 ضرب کردیم تا به ثانیه تبدیل شود.2 - فرمول های توان الکتریکی
برای آنکه بتوانیم مسائل مربوط به توان الکتریکی را حل کنیم؛ بهتر است فرمول های روبرو را یاد بگیریم. این سه فرمول در واقع یک فرمول هستند و به کمک رابطه v = IR به همدیگر تبدیل می شوند.چگونه فرمول مناسب را پیدا کنیم؟
در ستون سمت راست، کمیت هایی هستند که در انتخاب فرمول به ما کمک می کنند. مثلا در سطر اول که V و R نوشته شده، می فهمیم باید فرمولی را بکار بریم که این دو کمیت را داشته باشد. بقیه نیز به همین ترتیب عمل می کنند. در مثال ها بهتر متوجه می شوید.
مثال 2: در شکل روبرو، یک بلندگو با یک لامپ و باتری یک مدار تک حلقه تشکیل داده اند. توان مصرفی هر کدام را حساب کنید:
در شکل روبرو، یک بلندگو با یک لامپ و باتری یک مدار تک حلقه تشکیل داده اند. توان مصرفی هر کدام را حساب کنید:- اختلاف پتانسیل دو سر بلندگو 5 ولت و جریان 0.4 آمپر از آن می گذرد.
- مقاومت لامپ 3 اهم و جریان 0.4 آمپر از آن می گذرد.
- مقاومت درونی باتری 1 اهم و اختلاف پتانسیل دو مقاومت درونی 2 ولت است.
پاسخ:
- در قسمت اول، V و I را داریم بنابراین از فرمول P =IV استفاده کردیم.
- در قسمت دوم، R و I را داریم بنابراین از فرمول P =RI2 استفاده کردیم.
- در قسمت سوم، V و R را داریم بنابراین از فرمولv2/R = P استفاده کردیم.
توجه: اگر یک مدار تک حلقه داشته باشیم گاهی لازم است ابتدا جریان مدار را حساب کنید( درس قبل).
مثال 3: 
فرض کنید در شکل روبرو، مقاومت درونی باتری 1 اهم و نیروی محرکه آن 15 ولت است. اگر مقاومت مدار( یعنی R ) برابر 4 اهم باشد، مقادیر زیر را حساب کنید:
فرض کنید در شکل روبرو، مقاومت درونی باتری 1 اهم و نیروی محرکه آن 15 ولت است. اگر مقاومت مدار( یعنی R ) برابر 4 اهم باشد، مقادیر زیر را حساب کنید:- توان مصرفی در مقاومت خارجی R.
- توانی که درون مولد تلف می شود.
پاسخ:
در این سوال لازم است ابتدا جریان را حساب کنیم.
در این سوال لازم است ابتدا جریان را حساب کنیم.- در قسمت 1 که توان مصرفی مقاومت خارجی را خواسته است، مقاومت R را در نظر می گیریم.
- در قسمت 1 که توان تلف شده درون باتری را می خواهد باید مقاومت r محاسبه شود. این مقاومت درون باتری است.
توجه: برای آنکه توان خروجی یک باتری را حساب کنیم باید اختلاف پتانسیل دو سر باتری را به کمک فرمول v = ε-Ir حساب کنیم(درس قبل).
مثال 4: 
در مدار روبرو، نیروی محرکه باتری برابر 8 ولت و مقاومت درونی آن برابر 1/5 اهم است. اگر مقاومت خارجی R برابر 2/5 اهم باشد توان خروجی باتری را حساب کنید.
در مدار روبرو، نیروی محرکه باتری برابر 8 ولت و مقاومت درونی آن برابر 1/5 اهم است. اگر مقاومت خارجی R برابر 2/5 اهم باشد توان خروجی باتری را حساب کنید.پاسخ:
- ابتدا جریان تک حلقه را حساب می کنیم که برابر 2 آمپر است.
- سپس اختلاف پتانسیل دو سر باتری را به کمک فرمول حساب کردیم. که 5 ولت است.
- و بعد از آن توان را محاسبه کردیم. که 10 وات است
بخش نظرات
درود 💚چقدر عالیه این مدل آموزش که میشه همون موقع تمرین حل کرد و کاملا توی ذهن حک میشه فرمول های مرتبط باهم ،واقعا عالیه ،ممنون🤍💚
ممنون از نظر پر انرژی شما
خيلىىىى عالىىى واقعا دستت شما درد نكنه خدا بهتون توفيق بده ✨✨