তড়িৎ ক্ষমতার হিসাব

তড়িৎ ক্ষমতা হলো বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যয় বা রূপান্তরের হার, অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ডে কত শক্তি ব্যবহৃত হয়। বাতি আলো দেয়, ফ্যান ঘোরে এবং মোবাইল চার্জ হয়—এসব কাজে বৈদ্যুতিক শক্তি অন্য রূপে পরিবর্তিত হয়। একই সময়ে বেশি শক্তি ব্যবহার করা যন্ত্রের ক্ষমতা বেশি।

বিভব পার্থক্যের কারণে চার্জ সরালে কাজ হয়: $W=VQ$। এখানে $W$ কাজ বা শক্তি, একক জুল (J); $V$ বিভব পার্থক্য, একক ভোল্ট (V); $Q$ চার্জ, একক কুলম্ব (C)। তাই $P=\frac{W}{t}=\frac{VQ}{t}=VI$। এখানে $P$ ক্ষমতা, একক ওয়াট (W); $t$ সময়, একক সেকেন্ড (s); $I$ প্রবাহমাত্রা, একক অ্যাম্পিয়ার (A)। এক ওয়াট মানে প্রতি সেকেন্ডে এক জুল শক্তি ব্যবহার।

ও’মের সূত্র $V=IR$ ব্যবহার করে রোধের জন্য পাই $P=I^2R=\frac{V^2}{R}$। এখানে $R$ রোধ, একক ও’ম ($\Omega$); অন্য প্রতীকগুলোর অর্থ ও একক আগের মতো। রোধে ব্যবহৃত শক্তি তাপ হিসেবে বের হয়। ফিলামেন্টযুক্ত বাল্বে আলো পেতে ফিলামেন্ট উত্তপ্ত করতে হয় বলে শক্তির বড় অংশ তাপ হিসেবে ব্যয় হয়।

220 V–100 W লেখা বাল্ব নির্ধারিত 220 V বিভব পার্থক্যে প্রতি সেকেন্ডে 100 J শক্তি ব্যবহার করে। ক্ষমতা যন্ত্রের শক্তি ব্যবহারের হার জানায়; মোট শক্তি জানতে ব্যবহারের সময়ও দরকার।

কিলোওয়াট-ঘণ্টা বা বোর্ড অব ট্রেড ইউনিট হলো বিদ্যুৎ বিলের শক্তির একক। $1\,\mathrm{kWh}=3.6\times10^6\,\mathrm{J}$। মোট শক্তি $W=Pt$; ওয়াট ও সেকেন্ড ব্যবহার করলে ফল জুলে, কিলোওয়াট ও ঘণ্টা ব্যবহার করলে কিলোওয়াট-ঘণ্টায় পাওয়া যায়। বাসার মিটার ব্যবহৃত মোট শক্তি রেকর্ড করে।

সমাধান করা উদাহরণ: ধরা যাক, বাসার একটি 220 V–110 W বাতি দিনে 4 ঘণ্টা করে 25 দিন চলে।

• প্রথমে প্রবাহমাত্রা: $I=\frac{P}{V}=\frac{110}{220}=0.5\,\mathrm{A}$।
• এরপর রোধ: $R=\frac{V^2}{P}=\frac{220^2}{110}=440\,\Omega$।
• মোট সময় 100 ঘণ্টা এবং ক্ষমতা 0.110 কিলোওয়াট। তাই শক্তি $W=0.110\times100=11\,\mathrm{kWh}$, অর্থাৎ 11 ইউনিট।
• প্রতি ইউনিটের মূল্য 10 টাকা ধরে শুধু ব্যবহৃত শক্তির দাম 110 টাকা।

একইভাবে, 60 W বাতি দিনে 5 ঘণ্টা করে 30 দিন চললে 9 ইউনিট লাগে; প্রতি ইউনিট 10 টাকা ধরলে দাম 90 টাকা।

সাধারণ ভুল: ওয়াটকে শক্তির একক ভাবা বা ঘণ্টাকে সেকেন্ডে না বদলে জুলের হিসাব করা। ওয়াট ক্ষমতার একক; শক্তির হিসাব করতে সময়ের একক মিলিয়ে নিতে হবে।

মনে রাখো: ব্যবহৃত তড়িৎ শক্তি হলো ক্ষমতা ও সময়ের গুণফল; বিদ্যুৎ বিল নির্ভর করে ব্যবহৃত শক্তির ওপর।