Công thức tính công suất điện
Câu hỏi: Công thức tính công suất điện
Lời giải:
Khái niệm: Công suất cho biết sự thay đổi năng lượng ΔE trong một khoảng thời gian Δt.
1 Watt là sự thay đổi của năng lượng 1 Jun trong 1 giây.
Công suất điện tại thời điểm t được tính theo công thức:
P[t] = U [t] x I[t].
Với U[t]; I[t] là các giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế và cường độ dòng điện tại t khi chúng không lệch pha.
Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về điện năng và công suất điện qua bài viết dưới đây nhé.
1. Điện năng là gì?
Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện hay nói một cách khác thì dòng điện có khả năng thực hiện công và có thể cung cấp nhiệt lượng để làm thay đổi nhiệt năng của các vật nên dòng điện có mang năng lượng.
2. Công của dòng điện
Công của dòng điện là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
3. Công suất điện là gì?
Công suất điện của một đoạn mạch là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
Công suất điện có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Công suất điện có ký hiệu là P, đơn vị đo là W
Công thức tính công suất dòng điện
Công suất điện xoay chiều:
Công suất điện của mạch điện xoay chiều được tính theo công thức:
P = U.Icos[φu– φi] = UIcosφ
Trong đó:
- P: công suất của mạch điện xoay chiều [W]
- U: điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch điện xoay chiều [V]
- I: cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều [A]
- cos φ: hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều
Điện năng tiêu thụ của mạch điện xoay chiều được tính theo công thức sau:
Điện năng tiêu thụ của mạch điện xoay chiều tương tự như của mạch điện có dòng điện không đổi, được xác định bằng biểu thức sau:
W = P*t
Trong đó:
- W: điện năng tiêu thụ [công của mạch điện] [J]
- P: công suất mạch điện [W]
- t: thời gian sử dụng điện [s]
Để đo điện năng tiêu thụ của tất cả các thiết bị điện trong mạch điện xoay chiều, người ta sử dụng công tơ điện. Lúc này, điện năng tiêu thụ được tính theo đơn vị là kWh [số điện]:
1 số điện = 1kWh = 1000[W].3600[s] = 3 600 000 [J].
4. Một số vấn đề xoay quanh công suất điện
a. Ý nghĩa của công suất ghi trên các thiết bị điện
- Ở các thiết bị gia dụng sử dụng điện năng, nhà sản xuất sẽ đề các chỉ số về công suất hay công suất tiêu thụ điện ví dụ như: Tủ lạnh có đề công suất là 120W tức là trong vòng 1 giờ đồng hồ, tủ lạnh sẽ tiêu thụ hết 120W điện.
Trên thực tế, số W ghi trên một thiết bị điện cho người dùng biết được công suất định mức của dụng cụ đó nghĩa là công suất điện của thiết bị khi nó hoạt động bình thường.
- Nếu trên dụng cụ điện [ví dụ bóng đèn] có ghi 220V-300W thì có nghĩa là bóng đèn này phải được sử dụng ở hiệu điện thế định mức là 220V, khi đó công suất tiêu thụ là 300W thì đèn sáng bình thường.
- Bên cạnh đó, từ công thức tính lượng điện năng tiêu thụ của đồ dùng điện, ta có thể tính được lượng điện năng tiêu thụ trong 1 tháng của đồ dùng điện.
- Điện năng tiêu thụ được tính bằng đơn vị KW/h hoặc W/h.
1kWh = 1000Wh= 1 số điện.
Giả sử một chiếc tủ lạnh có công suất là 120W, tức là mỗi giờ tủ lạnh sẽ ngốn 0.120kW điện. Vậy trong một ngày tủ lạnh sẽ tiêu thụ:
0.120 x 24 = 2.88kWh điện và 1 tháng thiết bị này sẽ tiêu tốn 86.4 số điện.
- Ta có thể áp dụng công thức tính này đối với các thiết bị điện khác trong gia đình để biết được lượng điện năng mà các thiết bị điện tiêu thụ trong một tháng là bao nhiêu.
Từ việc tổng hợp tất cả các công suất của các thiết bị trong gia đình, ta thực hiện cộng các giá trị lại để có tổng công suất tiêu thụ điện của các thiết bị điện trong gia đình, từ đó lên kế hoạch sử dụng điện năng phù hợp nhất.
Trong các thiết bị điện tử thường được trạng bị một linh kiện rất quan trọng đó là tụ điện.
b. Các cách tính công suất tiêu thụ điện 3 pha
Gần như 100% các thiết bị sử dụng điện trong cuộc sống của chúng ta hiện nay đều sử dụng nguồn điện 3 pha để hoạt động.
Vì thế, nhiều người dùng sẽ quan tâm đến việc tính toán công suất tiêu thụ điện 3 pha của thiết bị để quyết định có nên mua thiết bị đó hay không. Vậy có những các tính công suất tiêu thụ của động cơ 3 pha nào?
Công thức 1:
P = [U1 x I1 + U2 x I2 + U3I3] x H
Trong đó :+ H là thời gian tính bằng giờ,+ U là điện áp
+ I là dòng điện
Ngoài ra, công suất tiêu thụ của bóng đèn được tính như sau:
P = U x I x H
Thông thường thì chúng ta thấy trên đồng hồ là chỉ số P[KWh]
Công thức 2:
P = U.I.cosφ
Trong đó,
- I là cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi tải
- Cosφ là hệ số công suất trên mỗi tải
c. Phân biệt các đơn vị chỉ công suất kW, kVA
- kVA có nghĩa là gì?
ta có:
+ k là viết tắt của kilo
+ V là viết tắt của từ Volt
+ A là viết tắt của Ampere
Trong mạch điện xoay chiều, công suất biểu kiến S là vecto tổng của công suất thực P và công suất phản kháng Q.
Volt-Ampere được viết tắt là VA, là đơn vị đo công suất của dòng điện. Đơn vị này được tính bằng cách nhân hiệu điện thế tính theo Volt với cường độ dòng điện tính theo Ampere.
Trong mạch điện một chiều, VA tương đương với Watt. Tuy nhiên trong dòng điện xoay chiều, VA thường được dùng để tính công suất biểu kiến còn Watt được dùng để tính công suất thực.
Trên một mạch điện xoay chiều, công suất biểu kiến thường có độ lớn lớn hơn so với công suất thực.
- kW là gì?
+ K là viết tắt của kilo
+ W là viết tắt của Watt – là đơn vị đo công suất P trong hệ đo lường quốc tế. Đơn vị này được lấy theo tên của nhà khoa học James Watt.
Công suất cho biết sự thay đổi năng lượng ΔE trong một khoảng thời gian Δt.
1 Watt là sự thay đổi của năng lượng 1 Jun trong 1 giây.
Công suất điện tại thời điểm t được tính theo P[t] = U [t] x I[t].
Với U[t]; I[t] là các giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế và cường độ dòng điện tại t khi chúng không lệch pha.
d. Hiện tượng đoản mạch [ngắn mạch]
Đoạn mạch AB được nối với một nguồn điện, khi đó nguồn điện sẽ tạo ra một hiệu điện thế U giữa hai điểm A và B, sinh ra dòng điện dịch chuyển trên đoạn mạch AB.
Dòng điện đi qua điện trở R làm điện trở nóng lên. Như vậy, đoạn mạch đã tiêu thụ điện năng và chuyển hóa nó thành nhiệt năng.
Thay điện trở R bằng một bóng đèn dây tóc, bóng đèn sáng lên khi có dòng điện chạy qua. Như vậy điện năng của đoạn mạch đã chuyển hóa thành quang năng.
Khi trong đoạn mạch không có điện trở hoặc thiết bị tiêu thụ điện năng, nếu nối trực tiếp cực âm và cực dương của nguồn điện với nhau [nối tắt] thì trong mạch sẽ xảy ra hiện tượng đoản mạch [hay ngắn mạch].
Hiện tượng đoản mạch có khả năng sinh ra nguồn nhiệt lượng rất lớn có thể gây cháy, nổ dây dẫn rất nguy hiểm.
RCCB là một thiết bị được trang bị khả năng cắt ngắn mạch hiệu quả.
Ngày nay với nên khoa học và công nghệ đã phát triển vượt bậc. Hầu hết mọi công việc của con người đều có sự hỗ trợ của máy móc thiết bị điện. Các thiết bị điện quen thuộc với con người như: điều hòa, tủ lạnh, ti vi,… đều có những thông số về công suất, mức tiêu thụ điện, thông số kỹ thuật điện,… Các thông số này được dán trên thiết bị. Nhằm mục đích giúp cho người sử dụng có thể chủ động tính toán được lượng điện tiêu thụ trong gia đình.
Khái niệm
Điện năng là gì?
Điện năng là nguồn năng lượng được cung cấp bởi dòng điện chạy qua. Hay cũng có thể hiểu như dòng điện có khả năng thực hiện công. Và chúng có thể tạo ra nguồn nhiệt lượng làm thay đổi nhiệt năng của các vật. Vì thế cho nên dòng điện có mang năng lượng.
Công của dòng điện
Công của dòng điện định nghĩa cho số đo lượng điện năng. Mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Công suất điện
Công suất điện của một đoạn mạch chính là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
Công suất điện có giá trị bằng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian nhất định. Hoặc có thể tính bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Được ký hiệu là P, đơn vị đo: W
Ta có công thức: P = A/t = U x I
Trong đó,
– I là cường độ dòng điện [A]
– U là hiệu điện thế [V]
– t là thời gian [s]
Chú ý liên quan về công suất điện
Ý nghĩa công suất điện trên thiết bị:
Ở các thiết bị gia dụng sử dụng điện năng, nhà sản xuất sẽ đề ra các chỉ số về xông suất hay công suất tiêu thụ điện.
Ví dụ thực tế như trên điều hòa có đề công suất là 850W. Thì tức là trong vòng 1h đồng hồ thì điều hòa sẽ tiêu thụ hết 850W điện.
Trên thực tế số W được ghi trên một thiết bị điện sẽ biểu thị cho công suất định mức của dụng cụ đó. Có thể hiểu đó là công suất điện của thiết bị khi nó hoạt động bình thường.
– Nếu trên dụng cụ, thiết bị điện có ghi 220V – 300W. Thì có nghĩa thiết bị đó phải được sử dụng ở hiệu điện thế định mức là 220V. Khi đó công suất tiêu thụ là 300W thì thiết bị sẽ hoạt động bình thường.
– Bên cạnh đó từ công thức tính lượng điện năng tiêu thụ của thiết bị điện. Việc xác định lượng điện năng tiêu thụ trong 1 tháng là việc hoàn toàn có thể tính toán được.
– Điện năng tiêu thụ được tính bằng đơn vị kW/h hoặc W/h. Với 1kW/h = 1000Wh = 1 số điện
– Công thức tính công suất điện có thể được áp dụng được cho hầu hết mọi thiết bị điện trong gia đình. Để tính toán được lượng điện năng mà các thiết bị điện tiêu thụ điện trong một tháng là bao nhiêu.
Từ việc tổng hợp tất cả các công suất tiêu thụ điện trong gia đình. Ta thực hiện cộng các giá trị lại để có tổng công suất tiêu thụ điện của các thiết bị điện trong gia đình. Từ đó lên kế hoạch sử dụng điện được hiệu quả nhất.
Công thức tính công suất tiêu thụ điện 3 pha:
Hầu hết mọi thiết bị điện sử dụng trong đời sống gia đình hiện nay đều sử dụng nguồn điện 3 pha để hoạt động. Chính vì thế nhiều người khá quan tâm đến việc tính toán công suất tiêu thụ điện 3 pha của thiết bị. Để quyết định có nên mua thiết bị đó hay không.
Các công thức tính của điện 3 pha:
P = [U1 x I1 + U2 x I2 + U3I3] x H
Trong đó :
+ H là thời gian tính bằng giờ,
+ U là điện áp
+ I là dòng điện
P = U.I.cosφ
Trong đó,
– I là cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi tải
– Cosφ là hệ số công suất trên mỗi tải]
Phân biệt các đơn vị chỉ công suất:
k là viết tắt của kilo
V là viết tắt của từ Volt
A là viết tắt của Ampere
Trong một mạng điện xoay chiều thì công suất biểu kiến S là vecto tổng của công suất thực P và công suất phản kháng Q.
Volt-Ampere được viết tắt là VA là đơn vị đo công suất của dòng điện. Đơn vị này được tính bằng tích hiệu điện thế tính theo Volt với cường độ dòng điện tính theo Ampere.
Trong mạch điện 1 chiều, VA tương đương với Watt. Tuy nhiên trong dòng điện xoay chiều, VA thường được dùng để tính công suất biểu kiến còn Watt được dùng để tính công suất thực.
Trên một mạch điện xoay chiều, công suất biểu kiến thường có độ lớn hơn so với công suất thực.
K là viết tắt của kilo
W là viết tắt của Watt đơn vị đo công suất P trong hệ đo lường quốc tế. Đơn vị này được lấy theo tên của nhà khoa học James Watt
Công suất cho biết sự thay đổi năng lượng ΔE trong một khoảng thời gian Δt.
Hiện tượng đoản mạch:
Đoạn mạch AB được nối với nguồn điện và khi đó nguồn điện sẽ tạo ra một hiệu điện thế U giữa 2 điểm A và B. Từ đó sinh ra một dòng điện dịch chuyển trên đoạn mạch AB.
Dòng điện đi qua điện trở R làm nó nóng dần lên. Như vậy, đoạn mạch đã tiêu thụ điện năng và chuyển hóa thành nhiệt năng.
Thay điện trở R bằng một bóng đèn dây tóc, bóng đèn sáng lên khi nó có dòng điện chạy qua. Như vật điện năng của đoạn mạch đã chuyển hóa thành quang năng.
Khi trong đoạn mạch không lắp đặt điện trở hoặc thiết bị tiêu thụ điện năng. Mà nối trực tiếp cực âm và cực dương của nguồn điện với nhau [nối tắt] thì trong mạch sẽ xảy ra hiện tượng đoản mạch hay ngăn mạch.
Hiện tượng đoản mạch có khả năng sinh ra nguồn nhiệt lượng rất lớn có thể gây ra cháy nổ dây dẫn rất nguy hiểm.
Như vậy Hải Dương đã đưa ra hầu hết mọi thông tin cần thiết liên quan đến công suất điện cũng như các vấn để khác. Hi vọng bài viết đã cung cấp được nhưng thông số cần quan tâm đến vấn đề hằng ngày vẫn sử dụng của quý khách hàng. Để có kế hoạch sử dụng một cách hiệu quả nhất.
Để dòng điện luôn luôn hoạt động ổn định nhất. Và bảo vệ được các thiết bị sử dụng điện năng trong gia đình khỏi các nguy cơ chập cháy nổ mất an toàn khi gặp sự cố về điện. Cần tìm hiểu và trang bị thêm các vật liệu thiết bị có khả năng đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, hệ thống ống thép luồn dây điện.