مفهوم القدرة الكهربائية

يُطلق عليها أيضاً الاستطاعة الكهربائية، وهي كمية تُعبر عن معدّل تدفّق الطاقة الكهربائية في دائرة كهربائية بالنسبة للزمن، أو تُعرّف على أنّها مقدار فيزيائي يُمثّل مدى قدرة جهاز كهربائي على القيام بوظيفته سواء كانت إضاءة، أو تسخين، أو حركة، وتُقاس القدرة الكهربائيّة حسب النظام الدولي للوحدات بوحدة الواط، أو يُمكن استخدام مضاعفاته وأجزائه مثل: الكيلو واط ( يساوي 10³ واط)، الميغا واط (يساوي 10⁶ واط)، الغيغا واط (يساوي 10⁹ واط )، الميلي واط (يساوي 10^-3 واط).

توضيح مفهوم القدرة

لتوضيح مفهوم القدرة الكهربائية نفرض وجود مصباحين، يحمل المصباح الأوّل الإشارة ( 100 واط، 220 فولت) ويحمل المصباح الثاني الإشارة ( 75 واط، 220 فولت)، وعند إجراء المقارنة بين المصباحين نلاحظ أنّ المصباح الأوّل يضيء أكثر من المصباح الثاني، أيّ أنّ القدرة الكهربائيّة للمصباح الأول تساوي 100 واط وهي أكبر من القدرة الكهربائية للمصباح الثاني وتساوي 75 واط.

حساب القدرة الكهربائية

يُمكن حساب قيمة القدرة الكهربائيّة المفقودة بسبب المقاومة حسب قانون جول، بحيث تكون قيمة القدرة الكهربائية عبارة عن قيمة فرق الجهد حول المقاومة (مقاسة بوحدة الفولت) مضروبة في قيمة التيار الكهربائي المارّ بالمقاومة (مقاسة بوحدة الأمبير)، أو يُمكن التعبير عنها بضرب قيمة المقاومة (مقاسةً بوحدة الأوم) في مربع قيمة التيار، أو هي حاصل قسمة مربع فرق الجهد على قيمة المقاومة.

القدرة الكهربائية (واط)=فرق الجهد الكهربائي (فولت) × التيار الكهربائي (أمبير) ، ق=ج × ت
القدرة الكهربائية (واط)=التيار الكهربائي² (أمبير) × قيمة المقاومة (أوم) ، ق=ت² × م
القدرة الكهربائية (واط)=فرق الجهد الكهربائي² ÷ قيمة المقاومة (أوم) ، ق=ج² ÷ م

ملاحظة: القانونان الثاني والثالث مشتقان من قانون أوم.

أنواع القدرة الكهربائية

تُصنّف القدرة الكهربائية داخل الدوائر الكهربائية إلى ثلاثة أنواع هي:

قدرة فعالة ووحدة قياسها (واط).
وحدة غير فعّالة ووحدة قياسها (فار).
قدرة مركبة ووحدة قياسها ( فولت.أمبير): وهي عبارة عن جمع متجهي بين القدرة الفعالة والقدرة غير الفعّالة.

تطبيقات القدرة الكهربائية

تُستخدم القدرة الكهربائية لحساب كمية الكهرباء المستهلكة من الجهاز فهي تقيس معدل الطاقة (مقاساً بوحدة الجول) التي يستهلكها العنصر خلال ثانية واحدة، ويتم تسديد قيمة هذه الكميات المستهلكة لشركات توليد وتزويد الطاقة الكهربائية، وتُسعّر هذه القيمة بناءً على الكيلو واط الساعي، أيّ بوحدة كيلو واط لكل ساعة.

ملاحظة: كهرباء البيوت والأحمال المنزلية تستهلك القدرة الفعّالة المقاسة بوحدة الواط وتُحاسِب شركة الكهرباء على ما استهلكته منها، بينما كهرباء المصانع تحاسِب شركة الكهرباء على استهلاكها من القدرة الفعّالة مقاسة بوحدة الواط والقدرة غير الفعالة مقاسة بوحدة الفار.