Công suất điện là một đơn vị quan trọng dùng để đánh giá, đo lường hiệu suất các thiết bị điện. Vậy công thức tính công suất điện là gì trong các loại dòng điện khác nhau? Cùng tìm hiểu về công suất điện thông qua bài viết dưới đây nhé.
Tìm hiểu công suất điện là gì?
Như chúng ta đã biết, điện năng là năng lượng do dòng điện cung cấp, tức là dòng điện có khả năng sinh công và có khả năng sinh nhiệt làm biến đổi nhiệt năng của vật nên dòng điện mang năng lượng.
Công của dòng điện là đại lượng đo lượng điện năng mà mạch điện tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Vậy công suất của dòng điện là gì? Tốc độ thực hiện công trong mạch điện được gọi là công suất điện. Nói cách khác, công suất điện được định nghĩa là tốc độ truyền năng lượng điện trong mạch.
Khi mỗi dụng cụ và thiết bị điện được sử dụng ở điện áp bằng với điện áp định mức của nó, công suất điện phù hợp sẽ bằng với công suất được ghi trên dụng cụ.
Công suất định mức của mỗi dụng cụ điện thể hiện cho người dùng biết công suất tiêu thụ của dụng cụ trong quá trình chúng hoạt động bình thường.
Tìm hiểu đơn vị đo công suất dòng điện là gì?
Ngoài đơn vị đo là Watt (viết tắt W), công suất điện còn được đo bằng cả kW và kVA. Cả hai đều là đơn vị của công suất dòng điện, nhưng trong nhiều trường hợp chúng sử dụng không giống nhau.
- kW (kilowatt): Là đơn vị tính công suất hiệu dụng của máy. Công suất này biểu thị độ biến thiên năng lượng trong một khoảng thời gian nhất định, được biểu thị bằng công thức: P = U.I.
- kVA (kilô vôn-ampe): Trong mạch một chiều hoặc mạch lý tưởng, kVA tương đương với kW. Nhưng đối với mạch điện xoay chiều sẽ có công suất phản kháng, hiện nay được hiểu đơn giản là: kVA = kW + công suất phản kháng.
Công thức tính công suất điện như thế nào?
Công suất điện được tính bởi phương trình dưới đây.
P = VI = IR^2 = V^2/R
Trong đó V là điện áp tính bằng vôn, I là cường độ dòng điện tính bằng ampe, R là điện trở được cung cấp bởi các thiết bị được cấp nguồn, T là thời gian tính bằng giây và P là công suất được đo bằng watt.
Ngoài ra dựa trên bản chất của dòng điện, người ta cũng chia dòng điện thành dòng điện DC (dòng điện 1 chiều) và dòng điện AC (dòng điện 2 chiều), và cả dòng điện ba pha. Mỗi loại dòng điện lại có công thức tính công suất điện khác nhau
Công thức tính công suất dòng điện một chiều là gì?
Dòng điện một chiều DC được tính bằng tích hai yếu tố là điện áp và dòng điện. Nó được sản xuất bởi pin nhiên liệu, pin và máy phát điện.
P = VI
Trong đó P – Công suất tính bằng watt.
V – điện áp tính bằng vôn
I – dòng điện tính bằng ampe
Công thức tính công suất dòng điện xoay chiều là gì?
Tính công suất tiêu thụ của dòng điện xoay chiều sẽ giúp bạn hiểu được công suất tiêu thụ của các thiết bị điện khác nhau. Bởi các thiết bị điện chúng ta sử dụng đều dùng dòng điện xoay chiều. Với trường hợp:
P = U.Icos(φu–φi) = UIcosφ
Trong đó:
- P là công suất của dòng điện xoay chiều tính (AC) bằng W
- U là điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch AC tính bằng V
- I là cường độ hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AC tính bằng V
- Cos φ: Hệ số công suất của đoạn mạch AC.
Tính toán công suất tiêu thụ bởi mạch điện xoay chiều sẽ tương tự như tính toán cho mạch dòng điện không đổi:
W = P*t
Trong đó:
- W: công suất tiêu thụ của đoạn mạch AC(J)
- P: công suất mạch AC (W)
- t: thời gian tiêu thụ điện năng của thiết bị (s)
Công thức tính công suất dòng điện ba pha
Điều này hiện nay được sử dụng nhiều trong các nhà máy, xí nghiệp và đòi hỏi các thiết bị máy móc vô cùng phức tạp. Dòng điện ba pha có hiệu suất cao và công suất mạnh hơn nhiều so với hộ gia đình thông thường.
Có hai công thức tính công suất dòng ba pha:
Công thức 1: P= U.Icosφ
Trong đó:
- P là ký hiệu của công suất dòng điện ba pha
- I là cường độ dòng điện hiệu dụng (A) trên mỗi tải
- Cosφ là hệ số công suất cho mỗi tải.
Công thức này tương tự như công thức tính công suất cho mạch điện xoay chiều, nhưng có một chút thay đổi. Sự khác biệt là giá trị I là cường độ dòng điện qua mỗi tải và cosφ là hệ số công suất qua mỗi tải.
Công thức 2: P = (U1*I1 + U2*I2 + U3*I3) * H
Có sự khác biệt trong công thức này là do có thêm yếu tố thời gian để dòng điện đi qua tải.
Trong đó:
- U1, U2, U3 là điện áp mỗi pha của mạch điện (V)
- I1, I2, I3 là cường độ dòng điện qua mỗi pha của mạch(A)
- H là thời gian tính cường độ dòng điện qua mạch (h)
Có thể bạn quan tâm:
Bài viết đã tổng hợp những kiến thức liên quan đến công thức tính công suất điện. Đây là vấn đề ứng dụng được trong cả học tập cũng như trong thực tế cuộc sống. Hy vọng sau khi đọc xong bài viết, bạn sẽ tích lũy thêm các kiến thức về vật lý bổ ích này.
