اقرأ في هذا المقال
تعريف القدرة Definition of Power:
القدرة هي مقياس مقدار العمل المنجز، أو بعبارة أخرى، تُعرَّف القدرة على أنّها مقدار الطاقة المستخدمة لكل وحدة زمنية. وتقاس “بالجول / ثانية”، ووحدة النظام الدولي للوحدات الخاصة بهم هي الواط. يتم تصنيف القدرة بشكل أساسي إلى نوعين، أي القدرة الكهربائية والقدرة الميكانيكية.
Power = Work done / Time
P = w / t
القدرة الكهربائية هي المعدل الذي يتم به عمل الدائرة الكهربائية. يتم تصنيف القدرة الكهربائية بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع، هي: القدرة الظاهرة (apparent power)، والقدرة الحقيقية (real power)، والقدرة التفاعلية (reactive power). القدرة الظاهرة هي نتاج قيمة (RMS) للجهد والتيار. وتسمّى أيضًا القدرة الخاملة (idle power).
القدرة النّشطة، هي القدرة الحقيقية التي تتبدد في الدائرة، وتمثلها (P). القدرة النّشطة تُستهلك فقط في المقاومة. أمّا القدرة التفاعلية هي الطاقة المستهلكة فقط في مفاعلة الدائرة. يمثلها الرمز (Q). وتقاس بـ (VAR). القدرة الميكانيكية هي كمية الطاقة المستخدمة في القيام بالعمل. وتقاس “بالجول / ثانية”.
تعريف عزم الدوران Definition of Torque:
العزم أو عزم الدوران هو مقياس القوة الدائرية التي يمكن أن يؤدي تأثيرها إلى تدوير الجسم. بمعنى آخر، إنّه حاصل ضرب القوة والمسافة. يسمّى عزم الدوران أيضًا بقوة الالتواء (twisting power). وحدة عزم الدوران في النظام الدولي للوحدات هي “نيوتن-متر” و”النيوتن-متر” يعادل الجول.
أمثلة على عزم الدوران، لشد أو فتح غطاء الزجاجة، استخدمنا القوة من خلال اليد. كلما طبقنا المزيد من القوة، زاد عزم الدوران. أيضًا من أجل شد أو فك الجوز من خلال مفتاح البراغي وللتواء توجيه عزم دوران السيارة يتم تطبيقه. يتم التعبير عن عزم الدوران بالصيغة الموضحة أدناه:
Torque = Force × Distance
τ = F × r
الفرق بين القدرة وعزم الدوران:
يتمثل أحد الاختلافات الرئيسية بين القدرة وعزم الدوران في أنّ القدرة هي مقدار الشغل الذي يقوم به جسم ما، في حين أنّ عزم الدوران هو ميل القدرة لتدوير الكائن في اتجاه معين. يتم شرح بعض الاختلافات الأخرى بينهما أدناه في جدول المقارنة.
جدول المقارنة بين القدرة وعزم الدوران:
| أسس المقارنة | القدرة | عزم الدوران |
| التعريف | هي مقدار الطاقة المستهلكة لكل وحدة زمنية. | إنّه مقياس للقوة التي يمكن أن يؤدي تأثيرها إلى تدوير الكائن. |
| وحدة (SI) | الواط (W) | نيوتن – متر (N – m) |
| الوحدة | جول لكل ثانية | جول |
| المنشأ | المولد والبطارية. | يستحث عندما تطبق القوة على جسم ما. |
| المعادلة | نسبة الشغل والوقت. | نتاج القوة والمسافة. |
| الرمز | P | τ |
| الأنواع | اثنان (القدرة الكهربائية والقدرة الميكانيكية). | لا يوجد نوع محدد. |
| أداة القياس | عداد الطاقة (Energy meter)، والملتيمتر (Multimeter). | مستشعر عزم الدوران أو مقياس عزم الدوران. |
| الكمية | عددية | متجهة |
| التطبيقات | الأجهزة المنزلية، والصناعات، والشبكات. | عجلة السيارة، توجيه السيارة، لفتح غطاء الزجاجة، عمود المحرك. |
شرح الاختلافات الرئيسية بين القدرة وعزم الدوران:
- القدرة هي مقدار الطاقة المستهلكة لكل وحدة زمنية، في حين أنّ عزم الدوران هو مقياس الطاقة التي يمكن أن يؤدي تأثيرها إلى تدوير الجسم.
- وحدة القدرة هي جول في الثانية، في حين أنّ وحدة عزم الدوران تعادل الجول.
- وحدة القدرة في النظام الدولي للوحدات هي الواط، في حين أنّ وحدة عزم الدوران في النظام الدولي للوحدات هي نيوتن لكل متر.
- القدرة الكهربائية ناتجة عن المولد أو من خلال البطارية ويتم تطوير الطاقة الميكانيكية من خلال القيام بالعمل. يتم تحفيز عزم الدوران عند تطبيق القدرة على جسم أو كائن.
- تُعرَّف القدرة على أنّها نسبة الطاقة المستهلكة فيما يتعلق بالوقت، في حين أنّ عزم الدوران هو نتاج القوة والمسافة.
- يتم تمثيل القدرة بالحرف (P)، بينما يتم تمثيل عزم الدوران بالأبجدية اليونانية (Τ)، “تاو”.
- القدرة هي كمية قياسية “عددية”، “أي بلا اتجاه”، بينما العزم عبارة عن كمية متجهة “لها اتجاه”. يقوم عزم الدوران بلف الجسم في الاتجاه المعاكس حيث يتم تطبيق القوة عليه.
- يتم تصنيف القدرة بشكل أساسي إلى نوعين، وهما: “القدرة الميكانيكية والقدرة الكهربائية”. لا يوجد نوع محدد من عزم الدوران.
- يتم قياس القدرة الكهربائية من خلال عداد الطاقة أو الملتيمتر بينما يتم قياس عزم الدوران من خلال مستشعر عزم الدوران أو مقياس عزم الدوران.
- في المركبات (vehicles)، القدرة هي قدرة المحرك على تشغيل السيارة بأقصى سرعتها. القدرة تعادل سرعة المركبات. ولكن يتم تحديد قدرة سحب السيارة من خلال عزم الدوران. أيضًا، يمكننا القول إنّ عزم الدوران هو قدرة تحمل الحمولة للمركبات.
