חישוב צריכת החשמל

או תַחשִׁיבנותןאֵנֶרְגִיָהחשמלי הנצרך על ידי מכשירי חשמל ביתיים יכול להיעשות על בסיס פּוֹטֵנצִיָה וב זְמַן שבו כל אחד מהמכשירים הללו נשאר מופעל, כך שמחושבים את האנרגיה החשמלית הנצרכת קילוואט שעה (קוט"ש). לדעת חישוב צריכת אנרגיה יש חשיבות רבה לשימוש מודע באנרגיה חשמלית. יתר על כן, זהו נושא פופולרי מאוד במבחנים של וגם.

תראהגַם:דics שיעזרו לך ללמוד פיזיקה כדי לעבור את מבחן האויב

כיצד מחשבים את צריכת האנרגיה

כדי לחשב את צְרִיכָהנותןאֵנֶרְגִיָהחשמלי, רק תדע מה פּוֹטֵנצִיָה המכשיר, כמו גם הזמן בו מכשיר זה עובד. הנוסחה בה אנו משתמשים לחישוב צריכת החשמל היא כדלקמן:

פ - הספק (קילוואט)

t - מרווח זמן שימוש (h)

נוסחה זו מראה כי צריכת החשמל, הנמדדת קוט"ש, ניתן לחשב על ידי המוצר בין ה- פּוֹטֵנצִיָה (בהספק קילוואט), המודיע בדרך כלל על המכשיר, ועל פרק זמן ההפעלה של אותו מכשיר (בשעות).

אנרגיה חשמלית מופצת באמצעות חוטים מוליכים הנתמכים על ידי מוטות.

כדוגמא לחישוב, אנו מעריכים מה ה- צְרִיכָהבאֵנֶרְגִיָהחשמלי של מקלחת קונבנציונלית. לשם כך, ניקח בחשבון מקלחת 4500 ואט (4.5 קילוואט) המשמשת 1.5 שעות (שעה ושעה 30 דקות) ביום למשך 30 יום:

החישוב שנעשה לעיל מצביע על כך שמקלחת זו צורכת כ -202.5 קוט"ש לחודש. כדי לדעת את ההשפעה של צריכה זו על מחיר חשבון החשמל, יש לוודא מה הממוצע של מחיר קוט"ש בחשבון החשמל שלך, מכיוון שערך זה משתנה בהתאם לאזור בְּרָזִיל. אנו נשתמש כאן בערך של R $ 0.70 לקוט"ש. לעקוב אחר:

התוצאה המתקבלת נותנת לנו מושג על צְרִיכָה אנרגיה חודשית לאחד מקלחת חשמלית, שהוא אחד הנבלים הגדולים ביותר בצריכת חשמל חודשית. ניתן להשתמש בכמה אסטרטגיות כדי למזער את ההוצאות על אמבטיות, כגון הפחתת משך הזמן שלהן באמצעות להתקלח בטמפרטורות נמוכות יותר או אפילו להשתמש בצורות אחרות של חימום מים, כגון גז או חימום סולארי.

ראה גם:טיפים לחיסכון בחשמל

תרגילים על צריכת חשמל

שאלה 1 - (PUC-Campinas) לפני כמה שנים תאורת מגורים נעשתה בעיקר באמצעות מנורות ליבון. נכון לעכשיו, תוך תשומת לב למדיניות שימור נכסי הטבע, מנורות אלה נמצאים הוחלפו בסוגים אחרים של מנורות חסכוניות בהרבה, כמו פלואורסצנט קומפקטי לד.

בבית מגורים שימשו 10 נורות ליבון של 100 וואט שהופעלו במשך 5 שעות בממוצע ביום. מנורות אלה הוחלפו ב -10 מנורות פלואורסצנט קומפקטיות הצורכות 20 וואט כל אחת והן מופעלות גם במשך 5 שעות ביום בממוצע. אימוץ השווי של 0.40 דולר R עבור המחיר לקילוואט שעה, החיסכון שמספקת חילופי הדברים בחודש שלושים יום הוא:

א) 18.00 BRL

ב) 48.00 BRL

ג) BRL 60.00

ד) 120.00 BRL

ה) BRL 248.00

תבנית: אות ב '.

פתרון הבעיה:

ראשית, יש לברר מה הייתה צריכת החשמל החודשית לפני החלפת הנורות. ואז עלינו לגלות מה הייתה הצריכה לאחר המעבר. בידיעה זו, מספיק לחשב את ההפרש בין שתי הצריכות הללו ואז, כפול התוצאה המתקבלת בערך קוט"ש, אנו מגיעים לחיסכון החודשי.

ראה חישוב צריכת האנרגיה החודשית לפני החלפת המנורות:

לאחר מכן, נעשה את החישוב כדי לגלות את הצריכה לאחר החלפת המנורות:

כעת, עלינו רק לקחת את ההבדל בין שתי הצריכות הללו, שהוא 120 קוט"ש, ולהכפיל אותו בערך קוט"ש, שהוא R $ 0.40. בכך נגלה כי החיסכון בחשבון האנרגיה היה שווה ל- $ 48.00.

ראה גם: טריקים בנוסחת פיסיקה

שאלה 2 - (אויב) בין ההמלצות הרבות שניתנו לחיסכון בחשמל בבית, אנו מדגישים את הדברים הבאים:

• החלף נורות ליבון בנורות פלואורסצנטיות קומפקטיות;
• הימנע משימוש במקלחת החשמלית עם המתג במצב "חורף" או "חם";
• צברו כמות בגדים לגיהוץ בבת אחת;
• הימנע משימוש במספר שקעים להפעלת מספר מכשירים בו זמנית;
• השתמש בחוטים בקוטר המומלצים למטרותיך בהתקנת החשמל.

המאפיין המשותף לכל ההמלצות הללו הוא ההצעה לחסוך באנרגיה על ידי ניסיון לצמצם:

א) כוחם של מכשירים חשמליים ומכשירים.

ב) זמן השימוש במכשירים ובמכשירים.

ג) צריכת אנרגיה חשמלית המרה לאנרגיה תרמית.

ד) צריכת אנרגיה תרמית המרה לאנרגיה חשמלית.

ה) צריכת אנרגיה חשמלית באמצעות זרמי נזילה.

תבנית: אות ג '.

פתרון הבעיה:

כל ההמלצות שניתנו מצביעות על כך שניתן לצמצם את צריכת החשמל אם נמנע מאיבוד אנרגיה מיותר עקב אפקט הג'ול. אפקט הג'ול מסביר כי מעבר זרם חשמלי באמצעים התנגדותיים מייצר חום המהווה בזבוז של אנרגיה חשמלית, ולכן האלטרנטיבה הנכונה היא האות C.

שאלה 3 - (UTFPR) ביום קר מופעל מקלחת חשמלית מסוימת כדי להפיג כוח של 7200 וואט. אם הזמן בו הוא נשאר הוא עשר דקות, החשמל שהוא צורך, בקוט"ש, הוא:

א) 1.5

ב) 1.8

ג) 2.2

ד) 3.0

ה) 1.2

תבנית: אות ה.

פתרון הבעיה:

פתרון התרגיל דורש ביצוע המרות יחידה בכדי למצוא את התשובה ביחידה המתאימה, קוט"ש. לָכֵן, עלינו להפוך את הכוח שנמצא בוואט לקילוואט, לחלק אותו בגורם 1000, בנוסף להפוך את מרווח הזמן לשעות, לחלק אותו עד 60. בדוק את החישוב:

הצריכה המתקבלת היא 1.2 קוט"ש, ולכן האלטרנטיבה הנכונה היא האות E.

שאלה 4 - (IFSP) כשנכנס לחנות לאספקת בניינים, חשמלאי רואה את המודעה הבאה:

שמור: מנורות פלואורסצנט 15W בעלות בהירות (תאורה) זהה למנורות ליבון 60W.

על פי המודעה, כדי לחסוך בחשמל, החשמלאי מחליף נורה ליבון על ידי פלואורסצנט ומסיק כי בעוד שעה אחת החיסכון באנרגיה החשמלית בקוט"ש יהיה ב:

א) 0.015

ב) 0.025

ג) 0.030

ד) 0.040

ה) 0.045

תבנית: אות ה.

פתרון הבעיה:

כדי לפתור את התרגיל, יש צורך לקחת בחשבון את ההבדל בין הספק של שתי המנורות, שהוא 45 וואט; ואז חלק את הערך הזה בגורם 1000, מכיוון שאנחנו רוצים להשיג את כמות האנרגיה שנחסכת בקוט"ש, ועשה את החישוב הבא:

התוצאה שהתקבלה מצביעה על כך שחיסכון בצריכת האנרגיה בפרק זמן של שעה היה שווה ל- 0.045 קוט"ש, ולכן האלטרנטיבה הנכונה היא האות E.

מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-eletrica.htm