حول التيار الكهربائي والجهد والطاقة من كتاب أطفال سوفيتي: بسيط وواضح

في الاتحاد السوفيتي ، الذي حقق نجاحات جادة للغاية في تطوير العلوم والتكنولوجيا ، انتشرت حركة هواة الراديو على نطاق واسع. لقد درس عدة آلاف من المواطنين الشباب الهندسة الإذاعية بتوجيه من المعلمين في الدوائر الإذاعية والنوادي الإذاعية التي لديها مؤلفات وأدوات وأدوات تقنية خاصة. أصبح الكثير منهم في المستقبل مهندسين ومصممين وعلماء مؤهلين.

تم نشر المؤلفات العلمية الشعبية لمثل هذه الدوائر اللاسلكية ، حيث تم شرح العديد من قضايا الفيزياء والميكانيكا والهندسة الكهربائية والإلكترونيات بلغة بسيطة مع عدد كبير من الرسوم التوضيحية.

ومن الأمثلة على هذه الكتب كتاب شيسلوف كليمشيفسكي "الأبجدية لهواة الراديو" ، الذي نشرته دار النشر "سفيزيزدات" عام 1962. القسم الأول من الكتاب بعنوان "الهندسة الكهربائية" ، والمقطع الثاني "راديو" القسم الثالث "نصائح عملية" ، القسم الرابع - "نصب أنفسنا".

يمكن تنزيل الكتاب نفسه من هنا: الأبجدية راديو الهواة (البرية)

لم يكن هذا النوع من الكتب في الستينيات ينتمي إلى الأدب المتخصص للغاية.تم إصدارها في توزيعات تصل إلى عشرات الآلاف من النسخ وكانت مخصصة للقارئ الجماعي.

تم استخدام راديو Raz تمامًا في حياة الناس اليومية ، لذلك كان يعتقد في ذلك الوقت أنه لا يمكن تقييدك فقط بالقدرة على قلب المقابض. Nika. ويجب على كل شخص متعلم دراسة الراديو من أجل فهم كيفية إجراء الإرسال والاستقبال اللاسلكي ، للتعرف على الظواهر الكهربائية والمغناطيسية الأساسية التي تعتبر مفتاح نظرية هندسة الراديو. من الضروري أيضًا ، بشكل عام ، التعرف على أنظمة وتصميم أجهزة الاستقبال.

دعونا ننظر معًا ونحكم كيف عرفوا في ذلك الوقت كيفية شرح الأشياء المعقدة بصور بسيطة.

هواة راديو مبتدئ في عصرنا:

حول التيار الكهربائي

جميع المواد في العالم ، وبالتالي ، كل الأشياء من حولنا ، الجبال ، والبحار ، والهواء ، والنباتات ، والحيوانات ، والبشر ، تتكون من جزيئات صغيرة لا حد لها ، وجزيئات ، والأخيرة ، بدورها ، من الذرات. قطعة من الحديد ، وقطرة ماء ، وكمية ضئيلة من الأكسجين ، هي تراكم لمليارات الذرات ، نوع واحد في الحديد ، وآخر في الماء أو الأكسجين.

إذا نظرت إلى الغابة من مسافة ، فستبدو وكأنها شريط مظلم مكون من قطعة واحدة (قارنها ، على سبيل المثال ، بقطعة من الحديد). عندما تقترب من حافة الغابة ، يمكن رؤية الأشجار الفردية (في قطعة من الحديد - ذرات الحديد). غابة تتكون من أشجار. وبالمثل ، تتكون المادة (مثل الحديد) من الذرات.

تختلف الأشجار في الغابة الصنوبرية عنها في الغابة النفضية. وبالمثل ، تتكون جزيئات كل عنصر كيميائي من ذرات مختلفة عن جزيئات العناصر الكيميائية الأخرى. لذا ، فإن ذرات الحديد تختلف ، على سبيل المثال ، عن ذرات الأكسجين.

بالاقتراب من الأشجار ، نرى أن كل منها يتكون من جذع وأوراق. بنفس الطريقة ، تتكون ذرات المادة مما يسمى النواة (الجذع) والإلكترونات (الأوراق).

الجذع ثقيل واللب ثقيل ؛ يمثل الشحنة الكهربائية الموجبة (+) للذرة. الأوراق خفيفة والإلكترونات خفيفة. يشكلون شحنة كهربائية سالبة (-) على الذرة.

تحتوي الأشجار المختلفة على جذوع بأعداد مختلفة من الفروع وعدد الأوراق ليس هو نفسه. وبالمثل ، فإن الذرة ، اعتمادًا على العنصر الكيميائي الذي تمثله ، تتكون (في أبسط أشكالها) من نواة (جذع) لها عدة شحنة موجبة - ما يسمى البروتونات (الفروع) وعدد من الشحنات السالبة - الإلكترونات (الأوراق).

في الغابة ، على الأرض بين الأشجار ، تتراكم العديد من الأوراق المتساقطة. ترفع الرياح هذه الأوراق عن الأرض وتنتشر بين الأشجار. لذلك في مادة (على سبيل المثال ، معدن) بين الذرات الفردية هناك كمية معينة من الإلكترونات الحرة التي لا تنتمي إلى أي من الذرات ؛ هذه الإلكترونات تتحرك بشكل عشوائي بين الذرات.

إذا قمت بتوصيل الأسلاك القادمة من بطارية كهربائية بأطراف قطعة معدنية (على سبيل المثال ، خطاف فولاذي): قم بتوصيل أحد طرفيها بميزة البطارية - أحضر ما يسمى بالجهد الكهربائي الموجب (+) إلى ذلك ، والطرف الآخر إلى البطارية ناقص - جلب الجهد الكهربائي السالب (-) ، ثم تبدأ الإلكترونات الحرة (الشحنات السالبة) في التحرك بين الذرات داخل المعدن ، مسرعة إلى الجانب الإيجابي للبطارية.

يتم تفسير ذلك من خلال الخاصية التالية للشحنات الكهربائية: الشحنات المعاكسة ، أي الشحنات الموجبة والسالبة تجتذب بعضها البعض ؛ مثل الشحنات ، أي إيجابية أو سلبية ، على العكس من ذلك ، تتنافر.

تنجذب الإلكترونات الحرة (الشحنات السالبة) في المعدن إلى الطرف الموجب الشحنة (+) للبطارية (مصدر التيار) وبالتالي لا تتحرك في المعدن بشكل عشوائي ، ولكن إلى الجانب الإيجابي للمصدر الحالي.

كما نعلم بالفعل ، فإن الإلكترون هو شحنة كهربائية. يشكل عدد كبير من الإلكترونات التي تتحرك في اتجاه واحد داخل المعدن تدفق الإلكترون ، أي الشحنات الكهربائية. تشكل هذه الشحنات الكهربائية (الإلكترونات) التي تتحرك في المعدن تيارًا كهربائيًا.

كما ذكرنا سابقًا ، تتحرك الإلكترونات على طول الأسلاك من سالب إلى زائد. ومع ذلك ، اتفقنا على اعتبار أن التيار يتدفق في الاتجاه المعاكس: من موجب إلى ناقص ، أي كما لو لم يكن سالبًا ، لكن الشحنات الموجبة تتحرك على طول الأسلاك (هذه الشحنات الموجبة ستنجذب إلى ناقص المصدر الحالي) .

وكلما زاد عدد الأوراق التي تحركها الرياح في الغابة ، زادت سماكة الهواء ؛ وبالمثل ، كلما زاد تدفق الشحنات في المعدن ، زادت كمية التيار الكهربائي.

لا يمكن لكل مادة أن تحمل تيارًا كهربائيًا بنفس السهولة. تتحرك الإلكترونات الحرة بسهولة ، على سبيل المثال في المعادن.

تسمى المواد التي تتحرك فيها الشحنات الكهربائية بسهولة موصلات التيار الكهربائي. بعض المواد ، التي تسمى العوازل ، لا تحتوي على إلكترونات حرة ، وبالتالي لا يتدفق تيار كهربائي عبر العوازل. تشمل العوازل ، من بين مواد أخرى ، الزجاج والخزف والميكا والبلاستيك.

يمكن أيضًا مقارنة الإلكترونات الحرة الموجودة في مادة موصلة للتيار الكهربائي بقطرات الماء.

القطرات الفردية في حالة الراحة لا تخلق تدفقًا للمياه. عدد كبير منهم في الحركة يشكل مجرى أو نهرًا يتدفق في اتجاه واحد. تتحرك قطرات الماء في هذا المجرى أو النهر في تدفق تكون قوته أكبر ، وكلما زاد الاختلاف في مستويات القناة على طول مسارها ، زاد الاختلاف في "إمكانات" (ارتفاعات) الفرد شرائح الأفراد من هذا المسار.

مقدار التيار الكهربائي

لفهم الظواهر التي يسببها التيار الكهربائي ، قارنه بتدفق الماء. تتدفق كميات صغيرة من المياه في الجداول ، بينما تتدفق كميات كبيرة من المياه في الأنهار.

افترض أن قيمة تدفق المياه في التيار تساوي 1 ؛ لنأخذ قيمة التدفق في النهر على سبيل المثال على أنها 10. أخيرًا ، بالنسبة إلى نهر قوي ، تكون قيمة تدفق المياه ، على سبيل المثال ، 100 ، أي مائة مرة من قيمة التدفق في التيار.

يمكن لتيار ضعيف من الماء أن يقود عجلة مطحنة واحدة فقط. سنأخذ قيمة هذا الدفق تساوي 1.

يمكن أن يؤدي تدفق المياه مرتين إلى تشغيل اثنتين من هذه المطاحن. في هذه الحالة ، قيمة تدفق المياه تساوي 2.

خمسة أضعاف تيار الماء يمكن أن يقود خمس طواحين متطابقة ؛ قيمة تدفق المياه الآن 5. يمكن ملاحظة تدفق تدفق المياه في النهر ؛ يتدفق التيار الكهربائي عبر أسلاك غير مرئية لأعيننا.

يوضح الشكل التالي محركًا كهربائيًا (محركًا كهربائيًا) مدفوعًا بالتيار الكهربائي. لنأخذ في هذه الحالة قيمة التيار الكهربائي التي تساوي 1.

عندما يقود تيار كهربائي محركين كهربائيين من هذا القبيل ، فإن كمية التيار المتدفق عبر السلك الرئيسي ستكون ضعف حجمها ، أي تساوي 2.أخيرًا ، عندما يغذي التيار الكهربائي خمسة من نفس المحركات ، يكون التيار على السلك الرئيسي أعلى بخمس مرات مما كان عليه في الحالة الأولى ؛ لذلك حجمها هو 5.

وحدة عملية لقياس كمية تدفق الماء أو سائل آخر (أي مقدار تدفقه لكل وحدة زمنية ، على سبيل المثال ، في الثانية ، من خلال المقطع العرضي لقاع النهر ، والأنبوب ، وما إلى ذلك) هو لتر في الثانية.

لقياس مقدار التيار الكهربائي ، أي مقدار الشحنات المتدفقة عبر المقطع العرضي للسلك لكل وحدة زمنية ، يتم أخذ الأمبير كوحدة عملية ، وبالتالي يتم تحديد مقدار التيار الكهربائي بالأمبير. الأمبير المختصر يشار إليه بالحرف أ.

يمكن أن يكون مصدر التيار الكهربائي ، على سبيل المثال ، بطارية جلفانية أو مركب كهربائي.

يحدد حجم البطارية أو المجمع مقدار التيار الكهربائي الذي يمكنهم توفيره ومدة عملها.

لقياس مقدار التيار الكهربائي في الهندسة الكهربائية ، استخدم أجهزة خاصة ، مقاييس أمبير (أ). الأجهزة الكهربائية المختلفة تحمل كميات مختلفة من التيار الكهربائي.

الجهد االكهربى

الكمية الكهربائية الثانية التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحجم التيار هي الجهد. لفهم جهد التيار الكهربائي بسهولة أكبر ، دعنا نقارنه بالاختلاف في مستويات القناة (سقوط الماء في النهر) ، تمامًا كما قارنا التيار الكهربائي بتدفق الماء. مع اختلاف بسيط في مستويات القناة ، سنأخذ الفرق يساوي 1.

إذا كان الاختلاف في مستويات القناة أكثر أهمية ، فإن سقوط الماء يكون أكبر بالمقابل. افترض ، على سبيل المثال ، أنها تساوي 10 ، أي عشر مرات أكثر مما كانت عليه في الحالة الأولى.أخيرًا ، مع وجود اختلاف أكبر في مستويات سقوط المياه ، على سبيل المثال ، 100.

إذا سقط تيار الماء من ارتفاع صغير ، فيمكنه قيادة طاحونة واحدة فقط. في هذه الحالة ، سنأخذ قطرة ماء تساوي 1.

يمكن للتيار نفسه الذي يسقط من ضعف الارتفاع أن يدير عجلات طاحنتين متشابهتين. في هذه الحالة ، قطرة الماء تساوي 2.

إذا كان الفرق في مستويات القناة أكبر بخمس مرات ، فإن نفس التدفق يقود خمسة طواحين من هذا القبيل. قطرة الماء 5.

يتم ملاحظة ظواهر مماثلة عند النظر في الجهد الكهربائي. يكفي استبدال مصطلح «قطرة ماء» بمصطلح «جهد كهربائي» لفهم ما يعنيه في الأمثلة التالية.

دع مصباح واحد فقط يحترق. افترض أنه تم تطبيق جهد يساوي 2.

لكي تحترق خمسة من هذه المصابيح بنفس الطريقة ، يجب أن يكون الجهد مساويًا لـ 10.

عندما يتم إضاءة مصباحين متطابقين متصلين في سلسلة مع بعضهما البعض (حيث يتم توصيل المصابيح عادة في أكاليل شجرة عيد الميلاد) ، يكون الجهد 4.

في جميع الحالات التي تم النظر فيها ، يمر تيار كهربائي بنفس المقدار عبر كل لمبة ويتم تطبيق نفس الجهد على كل منها ، وهو جزء من الجهد الكلي (جهد البطارية) ، والذي يختلف في كل مثال على حدة.

دع النهر يتدفق إلى البحيرة. شرطيًا ، نأخذ مستوى المياه في البحيرة على أنه صفر. ثم يكون مستوى قناة النهر بالقرب من الشجرة الثانية بالنسبة لمستوى المياه في البحيرة 1 مترًا ، ويكون مستوى قناة النهر بالقرب من الثالثة ستكون الشجرة 2 م. مستوى القناة بالقرب من الشجرة الثالثة أعلى بمقدار 1 متر من مستواها بالقرب من الشجرة الثانية ، أي بين هذه الأشجار يساوي 1 م.

يقاس الفرق في مستويات القناة بوحدات الطول ، على سبيل المثال ، كما فعلنا ، بالأمتار. في الهندسة الكهربائية ، يتوافق مستوى قاع النهر في أي نقطة فيما يتعلق بمستوى صفر معين (في مثالنا ، مستوى مياه البحيرة) مع جهد كهربائي.

الفرق في الجهد الكهربائي يسمى الجهد. يتم قياس الجهد والجهد الكهربي بنفس الوحدة — الفولت ، والمختصر بالحرف ج. وبالتالي ، فإن وحدة قياس الجهد الكهربائي هي الفولت.

تستخدم أجهزة قياس خاصة تسمى الفولتميتر (V) لقياس الجهد الكهربائي.

مثل هذا المصدر للتيار الكهربائي مثل البطارية معروف على نطاق واسع. خلية واحدة من ما يسمى ببطارية الرصاص الحمضية (التي يتم فيها غمر صفائح الرصاص في محلول مائي من حمض الكبريتيك) عند شحنها يبلغ جهدها حوالي 2 فولت.

عادةً ما تتكون بطارية الأنود ، التي تُستخدم لتشغيل أجهزة راديو البطارية بالتيار الكهربائي ، من عدة عشرات من الخلايا الجلفانية الجافة ، كل منها بجهد حوالي 1.5 فولت.

ترتبط هذه العناصر بالتسلسل (أي أن إضافة العنصر الأول متصلة بسالب الثاني ، زائد الثاني - إلى ناقص الثالث ، إلخ). في هذه الحالة ، يكون الجهد الكلي للبطارية مساويًا لمجموع الفولتية للخلايا التي تتكون منها.

لذلك ، تحتوي بطارية 150 فولت على 100 خلية متصلة في سلسلة مع بعضها البعض.

في مقبس شبكة الإضاءة بجهد 220 فولت ، يمكنك توصيل لمبة متوهجة واحدة مصممة لجهد 220 فولت أو 22 مصباحًا متطابقًا لشجرة عيد الميلاد متصلة في سلسلة ، كل منها مصمم لجهد 10 فولت.في هذه الحالة ، سيكون لكل لمبة 1/22 فقط من جهد الخط ، أي 10 فولت.

يسمى الجهد الذي يعمل على جهاز كهربائي معين ، في حالتنا المصباح الكهربائي ، انخفاض الجهد. إذا كانت لمبة 220 فولت تستهلك نفس التيار مثل لمبة 10 فولت ، فسيكون إجمالي التيار المسحوب من الشبكة بواسطة الطوق هو نفسه في الحجم مثل التيار المتدفق عبر لمبة 220 فولت.

مما قيل ، من الواضح أنه ، على سبيل المثال ، يمكن توصيل مصباحين متطابقين بجهد 110 فولت بشبكة 220 فولت ، متصلين في سلسلة مع بعضهما البعض.

من الممكن تسخين أنابيب راديو مصممة لجهد 6.3 فولت ، على سبيل المثال ، من بطارية تتكون من ثلاث خلايا متصلة في سلسلة ؛ يمكن تشغيل المصابيح المصممة لجهد فتيل 2 فولت بواسطة خلية واحدة.

يشار إلى الجهد الخيطي للأنابيب الكهربائية الراديوية بشكل دائري في بداية رمز المصباح: 1.2 فولت - مع الرقم 1 ؛ 4.4 في - رقم 4 ؛ 6.3 في - رقم 6 ؛ 5 ج - رقم 5.

للسبب المسبب للتيار الكهربائي

إذا كانت منطقتان من سطح الأرض ، حتى متباعدتان ، تقعان على مستويات مختلفة ، فيمكن أن يحدث تدفق المياه. سوف يتدفق الماء من أعلى نقطة إلى أدنى نقطة.

وكذلك التيار الكهربائي. يمكن أن يتدفق فقط إذا كان هناك اختلاف في المستويات الكهربائية (الإمكانات). على خريطة الطقس ، يتم تمييز أعلى مستوى بارومتري (ضغط مرتفع) بعلامة "+" وأدنى مستوى بعلامة "-".

ستتم محاذاة المستويات في اتجاه السهم. ستهب الرياح في اتجاه المنطقة ذات أدنى مستوى بارومتري. عندما يتساوى الضغط ، ستتوقف حركة الهواء. وبالتالي ، سيتوقف تدفق التيار الكهربائي إذا تساوت الإمكانات الكهربائية.

خلال عاصفة رعدية ، هناك معادلة للجهود الكهربائية بين السحب والأرض أو بين السحب. يظهر في شكل برق.

يوجد أيضًا فرق محتمل بين الأطراف (أقطاب) كل خلية أو بطارية كلفانية. لذلك ، إذا قمت بإرفاق مصباح كهربائي به ، فسوف يتدفق التيار من خلاله. بمرور الوقت ، يتناقص فرق الجهد (يحدث التعادل المحتمل) ويقل أيضًا مقدار التدفق الحالي.

إذا قمت بتوصيل مصباح كهربائي بالتيار الكهربائي ، فسوف يتدفق تيار كهربائي من خلاله أيضًا ، حيث يوجد فرق محتمل بين مقابس المنفذ. ومع ذلك ، على عكس الخلية أو البطارية الجلفانية ، يتم الحفاظ على فرق الجهد هذا باستمرار - طالما أن محطة الطاقة تعمل.

طاقة كهربائية

هناك علاقة وثيقة بين الجهد الكهربائي والتيار. تعتمد كمية الطاقة الكهربائية على مقدار الجهد والتيار. دعونا نشرح هذا بالأمثلة التالية.

سقوط الكرز من ارتفاع منخفض: ارتفاع منخفض - توتر طفيف. قوة تأثير منخفضة - طاقة كهربائية منخفضة.

يسقط جوز الهند من ارتفاع صغير (نسبة إلى مكان تسلق الصبي): جسم كبير - تيار كبير. ارتفاع منخفض - إجهاد منخفض. قوة تأثير عالية نسبيًا - قوة عالية نسبيًا.

يسقط إناء زهور صغير من ارتفاع كبير: الشيء الصغير عبارة عن تيار صغير. الارتفاع الكبير للسقوط يشكل ضغطًا كبيرًا. قوة عالية التأثير - قوة عالية.

انهيار جليدي من ارتفاع كبير: كتل كبيرة من الثلج - تيار كبير. الارتفاع الكبير للسقوط يشكل ضغطًا كبيرًا. القوة التدميرية العظيمة للانهيار الجليدي هي قوة كهربائية عظيمة.

في التيار العالي والجهد العالي ، يتم الحصول على طاقة كهربائية كبيرة.ولكن يمكن الحصول على نفس الطاقة مع ارتفاع التيار والجهد المنخفض المقابل أو ، على العكس من ذلك ، مع انخفاض التيار والجهد العالي.

الطاقة الكهربائية للتيار المباشر تساوي ناتج قيم الجهد والتيار. يُعبر عن الطاقة الكهربائية بالواط ويُشار إليها بالحروف W.

لقد قيل بالفعل أن تدفق المياه بحجم معين يمكن أن يقود مطحنة واحدة ، ضعف التدفق - طاحنتين ، أربعة أضعاف التدفق - أربعة طواحين ، إلخ ، على الرغم من حقيقة أن قطرة الماء (الجهد) ستكون هي نفسها .

يوضح الشكل تدفقًا صغيرًا من الماء (يتوافق مع تيار كهربائي) يدير عجلات أربع طواحين بسبب حقيقة أن قطرة الماء (المقابلة للجهد الكهربائي) كبيرة بما يكفي.

يمكن أن تدور عجلات هذه المطاحن الأربعة بضعف تدفق الماء بنصف ارتفاع السقوط. ثم يتم ترتيب الطواحين بشكل مختلف قليلاً ، لكن النتيجة ستكون هي نفسها.

يوضح الشكل التالي مصباحان متصلان بالتوازي مع شبكة إضاءة بجهد 110 فولت. يتدفق تيار مقداره 1 أ خلال كل منهما ، ويبلغ إجمالي التيار المتدفق خلال المصباحين 2 أمبير.

يحدد ناتج قيم الجهد والتيار الطاقة التي تستهلكها هذه المصابيح من الشبكة.

110 فولت × 2 أ = 220 واط.

إذا كان الجهد الكهربائي لشبكة الإضاءة 220 فولت ، فيجب توصيل نفس المصابيح بالتسلسل ، وليس بالتوازي (كما كان في المثال السابق) ، بحيث يكون مجموع انخفاض الجهد عليها مساويًا لجهد التيار الكهربائي. شبكة. التيار المتدفق في هذه الحالة من خلال المصباحين هو 1 أ.

سيعطينا ناتج قيم الجهد والتيار المتدفق عبر الدائرة الطاقة التي تستهلكها هذه المصابيح 220 فولت × 1 أ = 220 واط ، أي ، كما في الحالة الأولى.هذا أمر مفهوم ، لأنه في الحالة الثانية يكون التيار المأخوذ من الشبكة أقل مرتين ، ولكن ضعف الجهد في الشبكة.

واط ، كيلو واط ، كيلوواط ساعه

أي جهاز أو آلة كهربائية (جرس ، مصباح كهربائي ، محرك كهربائي ، إلخ) يستهلك قدرًا معينًا من الطاقة الكهربائية من شبكة الإضاءة.

تستخدم أجهزة خاصة تسمى الواطمات لقياس الطاقة الكهربائية.

يمكن تحديد الطاقة ، على سبيل المثال ، مصباح الإضاءة ، والمحرك الكهربائي ، وما إلى ذلك ، دون مساعدة من مقياس الواط ، إذا كان جهد التيار الكهربائي وكمية التيار الذي يتدفق عبر مستهلك الطاقة الكهربائية المتصل بالتيار الكهربائي معروف.

وبالمثل ، إذا كان استهلاك طاقة الشبكة وجهد الشبكة معروفين ، فيمكن تحديد كمية التيار المتدفق عبر المستهلك.

على سبيل المثال ، تشتمل شبكة الإضاءة بجهد 110 فولت على مصباح بقدرة 50 وات. ما التيار الذي يتدفق من خلاله؟

نظرًا لأن ناتج الجهد المعبر عنه بالفولت والتيار المعبر عنه بالأمبير يساوي القدرة المعبر عنها بالواط (للتيار المباشر) ، ثم بعد إجراء الحساب العكسي ، أي قسمة عدد الواط على عدد الفولت ( جهد التيار الكهربائي) ، نحصل على كمية التيار في الأمبير المتدفقة عبر المصباح ،

أ = ث / ب ،

التيار 50 واط / 110 فولت = 0.45 أمبير (تقريبًا).

وبالتالي ، يتدفق تيار يبلغ حوالي 0.45 أمبير عبر المصباح ، والذي يستهلك 50 واط من الطاقة ومتصل بشبكة كهربائية بجهد 110 فولت.

إذا تم تضمين ثريا بأربع لمبات بقدرة 50 وات ومصباح طاولة مع لمبة 100 وات ومكواة 300 وات في شبكة إضاءة الغرفة ، فإن طاقة جميع مستهلكي الطاقة هي 50 وات × 4 + 100 وات + 300 واط = 600 واط

نظرًا لأن جهد التيار الكهربائي هو 220 فولت ، فإن تيارًا كهربائيًا يساوي 600 واط / 220 فولت = 2.7 أمبير (تقريبًا) يتدفق عبر أسلاك الإضاءة الشائعة المناسبة لهذه الغرفة.

دع المحرك الكهربائي يستهلك 5000 واط من الطاقة من الشبكة أو 5 كيلوواط كما يقولون.

1000 واط = 1 كيلو وات مثل 1000 جرام = 1 كيلو جرام. يتم اختصار كيلووات كـ kW. لذلك يمكننا أن نقول عن المحرك الكهربائي أنه يستهلك طاقة 5 كيلو واط.

لتحديد مقدار الطاقة التي يستهلكها أي جهاز كهربائي ، من الضروري مراعاة طول الفترة الزمنية التي تم خلالها استهلاك تلك الطاقة.

إذا كان مصباح 10 واط يعمل لمدة ساعتين ، فإن استهلاك الطاقة الكهربائية هو 100 واط × ساعتان = 200 واط / ساعة أو 0.2 كيلو واط / ساعة. إذا كان مصباح 100 واط يعمل لمدة 10 ساعات ، فإن كمية الطاقة المستهلكة هي 100 واط × 10 ساعات = 1000 واط / ساعة أو 1 كيلو واط / ساعة. يتم اختصار الكيلووات في الساعة كـ kWh.

هناك العديد من الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام في هذا الكتاب ، ولكن حتى هذه الأمثلة توضح كيف تعامل مؤلفو ذلك الوقت بشكل مسؤول وصادق مع عملهم ، خاصة في حالة تعليم الأطفال.