InfoTech Services

👷 طریقه محاسبه مصرف برق

برق همیشه توسط وات و کیلوات محاسبه میشود.

چگونه میتوانیم وات را پیدا کرده و محاسبه کنیم.

قسمیکه شما شاید دیده باشید در بعضی مشخصات مصرفی وسایل برق مصرف وات نوشته میباشد.

فرض مثال بخاری برقی 2000 وات، حال میبینیم که چگونه محاسبه میشود.

وات همیشه ضرب فی ساعت میشود.

یعنی زمانیکه ما بخاری برقی را روشن میکنیم الی یک ساعت 2000 وات برق مصرف دارد خوب اگر در 24 ساعت ما برای 10 ساعت از بخاری برقی 2000 وات استفاده میکنیم اینجا 10 ساعت را ضرب 2000 وات میسازیم.

10x2000=20000

خوب حال که دانستیم در 24 ساعت 10 ساعت از بخاری برقی 2000 وات استفاده کنیم 20000 وات مصرف دارد حال مصرف روز را با مصرف ماه ضرب میزنیم، یعنی 20000 وات ضرب 30 روز 20000x30=600000
اینجا که بخاری برقی 2000 وات در یک ماه با استفاده 10 ساعت در روز 600000 وات میشود، حال وات را به کیلوات محاسبه میکنیم و زمانیکه میگوییم یک کیلوات منظورش از 1000 وات است.

درینجا مجموعه مصرف خود را تقسیم 1000 میکنیم.
یعنی 600000 وات تقسیم 1000 وات که همان یک کیلوات میشود.
600000÷1000=600
جمله مصرف یک ماه 600 کیلوات شد حال فی کیلوات را ضرب پول میسازیم فرض مثال فی کیلوات برق ما 5 افغانی است.
600x5=3000 افغانی
خوب دوستان عزیز قسمیکه گفتیم در بعضی وسایل برقی خانه مصرف وات نوشته میباشد اما در اکثریت دیگر وسایل تنها ولتاج و امپیر درج میباشد حال میبینیم که ولتاژ را با امپیر چیگونه محاسبه کرده تا وات را پیدا کنیم.

درینجا از یک چارجر مبایل شروع میکنیم فرض مثال در مشخصات مصرفی چارجر مبایل نوشته شده 5 ولت 2 امپیر برای پیدا کردن وات ولتاژ را با امپیر ضرب میزنیم یعنی 5x2=10 مجموعه ولتاژ و امپیر مبدل به وات میشود.

حال که دانستیم مصرف چارجر مبایل ما 10 وات در فی ساعت است فرض میکنیم در 24 ساعت ما تنها 2 ساعت مبایل خود را چارج میکنیم.

درینجا 10 وات ضرب 2 ساعت 10x2=20 جمله مصرف دو بار چارج کردن مبایل در روز 20 وات میشود حال مصرف روز را با ماه ضرب میزنیم 20x30=600
بعد از حاصل کردن مجموعه مصرف برق مبایل در یک ماه 600 وات را با تعداد مبایل های خانه ضرب میزنیم فرض مثال در یک خانه 4 مبایل داریم اینجا 600x4=2400 وات
زمانیکه مصرف برق 4 مبایل در یک ماه 2400 وات است که همان 2.4 کیلوات میشود به همین شکل میتوانیم مصرف تمام وسایل خانه را محاسبه کنیم.

ولتاج 👈 V/Volts
امپیر 👈 A/Ampere
وات 👈 W/Watts

جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) چه هستند و چه تفاوتی دارند؟

جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) - مدیاسافت
جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) دو نوعِ متفاوت از عبور جریان الکتریسیته یا شار الکتریکی در مدار هستند. با مدیاسافت همرا ه باشید.

در جریان مستقیم، بار الکتریکی در یک جهت عبور می­کند. در جریان متناوب، بار الکتریکی به طور تناوبی جهت عوض می­کند. ولتاژ نیز در مدارهای AC گاهی اوقات برعکس می­شود چونکه جریان، جهت عوض می­کند. بیشتر وسایل الکترونیکی دیجیتال با DC کار می­کنند. با این حال درک برخی از مفاهیم DC آسان است. سیم­ کشی­ های بیشتر خانه­ ها AC است، پس اگر بخواهید ماشین زمان موزیکال خود را به پریز متصل کنید، باید AC را به DC تبدیل کنید. AC چند خاصیت مفید دیگر نیز دارد، از جمله تغییر سطح ولتاژ توسط تنها یک قطعه مبدل­ گونه (ترانسفورماتور)، چیزی که باعث می­شود ابزار AC اولین انتخاب ما برای انتقال برق به فاصله­ های دور باشد.

جریان متناوب (AC) چیست؟
جریان متناوب به­ معنی شار بار الکتریکی­ ای است که به­ طور تناوبی جهت عوض می­کند. در نتیجه، سطح ولتاژ نیز همراه جریان برعکس می­شود. AC برای تامین برق خانه ها، ساختمان­ها، دفاتر و غیره استفاده می­شود.

در شاخه های مختلف فیزیک و در پدیده های مرتبط با انتقال ، “شار” در تعریفی کلی و خلاصه به معنای جا به جایی یک حجم از کمیتی جابه‌جا شونده مانند آب، شار الکتریکی و یا جریان الکتریکی از یک سطح خاص در واحد زمان است.

تولید جریان AC
AC توسط دستگاهی که متناوب­ ساز نامیده می­شود، قابل تولید است. این دستگاه یک ژنراتور الکتریکی مخصوص است که برای تولید جریان متناوب طراحی شده است.

تولید جریان AC - مدیاسافت
تولید جریان AC

در این دستگاه یک حلقه سیم درون میدان مغناطیسی چرخانده می­شود، که باعث القای جریان الکتریکی داخل سیم می­شود. انرژی چرخش سیم توسط منابع مختلفی مثل توربین بخار، توربین باد، جریان آب و غیره تامین می­شود. چون سیم گردش می­کند و متناوباً وارد قطبیت­ های مغناطیسی متفاوت می­شود، ولتاژ و جریانِ درون سیم نیز تناوب می­کند.

برای تولید AC در مجموعه­ ای از لوله­ های آب، از ویژگی­های مکانیکی یک پیستون استفاده می­کنیم که آب را داخل لوله عقب و جلو می­برد (جریان “متناوب” فرضی ما).

شکل امواج جریان AC
تا زمانی که جریان و ولتاژ متناوب باشند، AC می­تواند به ­شکل تعدادی موج باشد. اگر یک نوسان­ نما به مدار AC وصل و ولتاژ آن­را رسم کنیم، پس از مدتی طولانی ممکن است شکل­های مختلفی از امواج را ملاحظه کنیم. موج سینوسی متداول­ترین نوع AC است. AC در بیشتر خانه­ ها و دفاتر، ولتاژی نوسان­ کننده دارد که موجی سینوسی تولید می­کند.



موج سینوسی جریان AC - مدیاسافت
موج سینوسی

شکل­های دیگر AC عبارتند از موج مربعی و موج مثلثی. امواج مربعی اغلب در دستگاه­های الکترونیکی دیجیتال و سوئیچ­ دار استفاده می­ شوند و عملکرد آن­ها را آزمایش می­کند.

موج مربعی جریان AC - مدیاسافت
موج مربعی

امواج مثلثی برای آزمایش وسایل الکتریکی خطی مثل آمپلی فایرها مفید هستند.

موج مثلثی جریان AC - مدیاسافت
موج مثلثی

توصیف موج سینوسی
اغلب نیاز است که موج AC را به زبان ریاضی توصیف کنیم. برای این مثال، موج سینوسی متداول را استفاده می­کنیم. یک موج سینوسی سه قسمت دارد: فرکانس، دامنه نوسان و فاز.

با نگاه به ولتاژ، می­توانیم معادله­ای ریاضی برای موج سینوسی ارائه کنیم:

V (t) = Vp sin (2πft + Ø )

V(t) ولتاژ ما است به عنوان تابعی از زمان، به این معنی که با تغییر زمان، ولتاژ هم تغییر می­کند.

VP دامنه نوسان است. این کمیت بیشترین ولتاژی را که موج سینوسی ما در هر یک از دو جهت به­ دست می ­آورد، نشان می­دهد؛ به این معنی که ولتاژ می­تواند VP+ ولت و VP- ولت باشد.

تابع ()sin می­گوید که ولتاژ به شکل یک موج سنوسی متناوب خواهد بود، که نوسانی هموار حول 0V دارد.

2π ثابتی است که فرکانس را از دور (هرتز) به فرکانس زاویه­ای (رادیان در ثانیه) تبدیل می­کند.

f فرکانس موج سینوسی است. این کمیت با واحد هرتز یا تعداد در ثانیه، ارائه می­شود.

t متغیر مستقل ماست: زمان (به ثانیه). با تغییر زمان، شکل موج تغییر می­کند.

φ فاز موج سینوسی را توصیف می­کند. فاز معیاری است که نشان می­دهد شکل موج نسبت به زمان چقدر جابه ­جا می­شود. این کمیت اغلب به­ صورت عددی بین 0 و 360 ­درجه داده می­شود. به­ دلیل ماهیت تناوبی موج سینوسی، اگر موج 360 درجه جابه­ جا شود، مجدداً همان موج به­ دست می­ آید، انگار که 0 درجه جابه­­جا شده باشد. برای سادگی، در ادامه این مقاله آموزشی فرض می­کنیم فاز 0 درجه است.

می­توانیم به پریز مورد اعتمادمان به عنوان مثالی خوب برای نشان دادن عملکرد موج AC رجوع کنیم. در ایالات متحده، برق تامین­ شده برای منزل AC با ولتاژ حدکثر 170 (دامنه نوسان) و 60 هرتز (فرکانس) است. با جایگذاری این اعداد در فرمول بالا معادله زیر را بدست می ­آوریم:

V (t) = 170 sin (2π60t )

می­توانیم از یک ماشین ­حساب دم ­دستی برای رسم نمودار این معادله استفاده کنیم. اگر هم ماشین حسابی دم­ دستمان نبود می­توانیم از یک نرم­ افزار رسم رایگان آنلاین مثل Desmos استفاده کنیم.

موج سینوسی - مدیاسافت

کاربردهای جریان AC
پریزهای برق تقریباً در تمام خانه ­ها و دفاتر از AC استفاده می­کنند، به این دلیل که تولید و ارسال برق AC به فواصل دور نسبتاً آسان است. در ولتاژهای بالا، مثلاً فراتر از 110kV، انرژی کمتری در انتقال توان الکتریکی هدر می­رود. ولتاژ بالاتر یعنی شدت جریان کمتر، و شدت جریان کمتر یعنی حرات تولیدی کمتر در اثر مقاومت در خط انتقال برق. ولتاژ بالای AC توسط ترانسفورماتورها به آسانی پایین آورده می­شود.

AC همچنین قادر به تامین برق موتورهای الکتریکی است. موتورها و ژنراتورها دقیقا یک دستگاه هستند، اما موتورها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می­کنند. این کار برای بسیاری از وسیله ­ها مثل یخچال، ماشین ظرف­شویی و غیره، که با AC کار می­کنند، مفید است.

جریان مستقیم (DC) چیست؟
جریان مستقیم یعنی شار یا عبور یک طرفه بار الکتریکی. این جریان از منابعی مثل باتری، منابع تغذیه، سلول­های خورشیدی، ترموکوپل یا دینام تولید می­شود. جریان مستقیم می­تواند در رساناها، مثل سیم، شار کند، اما می­تواند در عایق­ها، نیمه ­رساناها یا خلا نیز به­ شکل اشعه یونی یا الکترونی، شار کند.

تولید جریان DC
جریان مستقیم (DC) را می­توان به چند طریق تولید کرد:

یک ژنراتور AC مجهز به دستگاهی به نام “برگردان” می­تواند جریان مستقیم تولید کند
تبدیل AC به DC در دستگاهی به نام “یک­سوساز”
باتری­ها توسط واکنشی شیمیایی داخل خود باتری، DC تولید می­کنند
مجدداً در تشبیه آب، DC شبیه مخزن آبی است که لوله­ ای در انتها دارد.

تولید جریان DC - مدیاسافت
تولید جریان DC

مخزن تنها می­تواند آب را در یک جهت روانه کند: خارج از لوله. مشابه باتری مولد DC، زمانی که مخزن خالی شود، آب دیگر درون لوله­ ها شار نمی­کند.

توصیف جریان DC
DC به عنوان عبور یا شار “یک طرفه” جریان تعریف می­شود؛ و جریان تنها در یک جهت شار می­کند. ولتاژ و جریان ممکن است با گذر زمان تغییر کنند، تا جهت شار تغییر نکند. برای ساده­ سازی، فرض می­کنیم ولتاژ ثابت باشد. مثلاً، یک باتری که 1.5 ولت تامین می­کند، معادله ریاضی آن به­ صورت زیر است:

V(t) = 1.5V

اگر نمودار آن را بر حسب زمان رسم کنیم، ولتاژی ثابت می­بینیم.

نمودار جریان DC - مدیاسافت
نمودار جریان DC

نمودار فوق به این معناست که می­توانیم از بیشتر منابع DC انتظار داشته باشیم با گذر زمان ولتاژی ثابت ارائه کنند. اما در حقیقت، باتری ذره ذره تخلیه می­شود، یعنی با مصرف باتری، ولتاژ آن افت می­کند. با این­ حال در بیشتر مواقع، می­توانیم فرض کنیم ولتاژ ثابت است.

کاربردهای جریان DC
همه پروژه­ های الکتریکی با DC کار می­کنند. هرچیزی که با باتری کار کند، یا توسط آداپتو DC به دیوار وصل شود، یا از کابل USB استفاده کند، بر DC مبتنی است. مثال­هایی از وسایل الکتریکی DC عبارتند از:

تلفن­های همراه
چراغ ­قوه­ ها
تاس دستکشی لیلی­پد D&D
تلویزیون­ های صفحه تخت
وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی
کل داستان جریان متناوب، جریان مستقیم و کاربردهای آن­ها همین بود. امیدواریم با این مطلب مدیاسافت درک بهتری از این مفاهیم بدست آورده باشید. با این­ حال اگر سوالی درباره این مفاهیم یا هر پروژه الکتریکی و الکترونیکی دارید، لطفا نظرات ارزشمند خود را در قسمت کامنت­های پایین قرار دهید