كيلووات-ساعة

عندما يكون الجهاز الكهربائي في حالة التشغيل، فإننا نقول عادة أنه "يستهلك الكهرباء". استهلاك الكهرباء يعني تحويل الطاقة الكهربائية، إلى أشكال أخرى من الطاقة - مثل الحرارة أو الضوء. كلما كانت قوة الجهاز أكبر، كلما زادت كمية الطاقة المحوَّلة. ما يظهر على فاتورة الكهرباء وما ندفع مقابله، هي كمية الطاقة الكهربائية التي تم تحويلها خلال الشهر. ما علاقة هذا بقوة الأجهزة الكهربائية لدينا؟ وهل توجد طريقة بسيطة لحساب استهلاك الكهرباء لجهاز معين؟ لنعود إلى الوحدات المستخدمة للطاقة والقوة! وحدة الطاقة الأكثر شيوعا هي الجول. عندما نتحدث عن مدى سرعة استهلاك الطاقة - أي كم جولا يتم تحويله كل ثانية - فهذا يوضح كم وات من الطاقة لدى ذلك الجهاز. تمثل وحدة الـ 'Watt' مدى سرعة تحويل الطاقة، بينما تخبرنا وحدة الـ 'Joule'، عن كمية الطاقة الإجمالية التي تم تحويلها. عندما نعرف قوة الجهاز - أي عدد الوات - فيمكننا حساب كمية الطاقة التي يستهلكها خلال فترة معينة من الوقت. لننظر لبعض الأمثلة. هذا جهاز تدفئة، بقوة 1000 W، ومصباحين: مصباح من النوع القديم ذات الـ 100 W، وآخر من النوع الجديد "منخفض الاستهلاك للطاقة"، والذي يستهلك 10 W فقط. إذا قمنا بتشغيلهم جميعا ليوم كامل ، أي 24 ساعة، فما كمية الطاقة التي سيستهلكها كل منهم؟ يخبرنا عدد الوات كم جولا من الطاقة الكهربائية يتم تحويله كل ثانية. 24 ساعة تساوي 86400 ثانية. كم جولا سيستهلك كل من تلك الأشياء بالعمل لكامل المدة؟ يستهلك جهاز التدفئة 1000 J كل ثانية لمدة 86400 ثانية، أي ... حولي 86 مليون جول. يستهلك المصباح القديم 100 J كل ثانية، ويستهلك الجديد 10 J كل ثانية. هذا يعني أنه خلال 86400 ثانية، فالاستهلاك يكون تقريبا 8.6 مليون جول للمصباح القديم، وحوالي 860000 جول للمصباح الجديد. يصبح لدينا سريعا أرقامٌ كثيرة عندما نقوم بحساب استهلاك الطاقة بالجول. هناك وحدة أخرى للطاقة، تُستخدم عادة لحساب استهلاك الطاقة. سنقوم الآن بحساب القوة باللآلاف من الوات، أي بالكيلو-وات. إذا يكون لجهاز التدفئة قوة 1 كيلو وات وللمصباح القديم 0.1 كيلو وات وللجديد 0.01 كيلو وات. ثم سنقوم بضرب كل منها في الوقت بالساعة بدلا من الثواني. الوقت هو 24 ساعة. إذا فاستهلاك جهاز التدفئة هو واحد كيلو وات ضرب 24 ساعة - أي 24 كيلو-وات-ساعة. يستهلك كل من المصباحين: 0.1 kW و0.01 kW لمدة 24 ساعة. لذا فاستهلاكهما من الكهرباء هو: 2.4 كيلو وات ساعة... و0.24 كيلو وات ساعة. نأخذ قوة الجهاز بالكيلو وات... ... ونضربها في الوقت بالساعات، لنحصل على استهلاك الكهرباء بالكيلو وات ساعة. يبدو أن عبارتي "كيلو وات" و"كيلو وات ساعة" متشابهتين... لكنهما تمثلان سيئين مختلفين. تخبرنا وحدة كيلو وات عن مدى سرعة تحويل الطاقة. إنها وحدة لقياس القوة. بينما كيلو وات ساعة تعبر عن كمية معينة من الطاقة. إذا قمنا بخساب إجمالي الطاقة الكهربائية التي تستهلكها الأسرة العادية باستثناء التدفئة... ... فسنحصل على حوالي 10 لى 15 كيلو وات ساعة يوميا. الأجهزة منخفضة القوة يمكنها العمل لوقت طويل بدون الوصول لاستهلاك إجمالي مرتفع، مثل المصباح منخفض لطاقة، وشاحن الهاتف الخلوي، أو الراديو. يمكن أن تعمل تلك الأشياء لأيام بدون أن تصل حتى إلى واحد كيلو وات ساعة. بينما سيرفع الجهازُ مرتفعُ القوة قيمة فاتورة الكهرباء بسرعة. لحسن الحظ أن الأجهزة بقوة حوالي كيلو وات أو أكثر - مثل الأفران وسخانات المياه والمكانس الكهربائية - لا تعمل إلا لدقائق قليلة كل مرة. كما أن الأفران وأجهزة تكييف الهواء بها ترموستات يقوم بتشغيل وإيقاف التيار. نحسب عدد الكيلو وات ساعة الذي يستهلكه الجهاز من خلال ضرب القوة بالكيلو وات - أي آلاف الوات - في عدد ساعات التشغيل.