Điện là nguồn năng lượng chính cho đời sống, giúp con người sinh hoạt, sản xuất. Nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng, các thiết bị được thiết kế với công suất định mức. Việc tính toán công suất điện rất quan trọng, đảm bảo việc lắp đặt chính xác, vận hành hệ thống an toàn.
Bạn tìm hiểu về công suất điện, nhưng chưa hiểu rõ về thuật ngữ này. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn đọc hiểu: “Công suất điện là gì?” Công thức nào để tính công suất điện nhanh và chính xác nhất.
Công suất điện là gì? Đơn vị đo công suất của dòng điện là gì?
Để hiểu về các thuật ngữ điện, trước tiên bạn cần hiểu về dòng điện là gì? Đặc điểm của dòng điện từ đó hiểu về công suất điện trong lĩnh vực kỹ thuật đặc biệt này.
Dòng điện là gì?
Dòng điện là dòng các electron chạy trong dây dẫn, mang năng lượng. Dòng điện mang năng lượng có thể chuyển hóa thành nhiệt năng, làm thay đổi nhiệt độ của các vật mà chúng truyền qua. Dòng các electron sẽ cung cấp năng lượng để chạy các động cơ, thiết bị điện tử.
Theo quy ước, dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích dương trong dây dẫn kim loại có điện trở. Dòng điện có nhiều đại lượng thể hiện đặc điểm vật lý: Cường độ dòng, tốc độ dòng điện, điện áp.
Công suất điện là gì?
Công suất điện là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy trong 1 khoảng thời gian. Có thể hiểu đơn giản, công suất là tốc tộ tiêu thụ điện của thiết bị trong khoảng thời gian nhất định, thường là 1 giờ.
Đơn vị đo công suất dòng điện là gì?
Đơn vị đo công suất tiêu thụ điện được xác định là Watt, ký hiệu W lấy tên của nhà khoa học James Watt. Watt là đơn vị đo lường quốc tế.
Ngoài đơn vị W quen thuộc, các đơn vị đo lường khác như: mW (miliwatt) hay MW (MegaWatt) được sử dụng trong các công thức tính toán mức độ tiêu thụ điện. Cụ thể:
W = 1 J/s.
Trong đó:
- W: Watt
- J: Jun
- s: giây
Ý nghĩa của công suất điện trong các thiết bị
Có thể thấy, công suất điện được sử dụng và xuất hiện khá nhiều trên các thiết bị có sử dụng năng lượng điện. Ý nghĩa của công suất điện được thể hiện ở:
- Công suất ghi trên các thiết bị điện: Cho thấy công suất định mức mà thiết bị tiêu thụ điện hoạt động ổn định an toàn. Yêu cầu khi lắp đặt dòng và mạch, kỹ thuật viên cần đảm bảo cường độ dòng cũng như công suất để thiết bị hoạt động. Không nên sử dụng quá công suất định mức sẽ gây chập cháy máy móc. Cụ thể như: thiết bị ghi 220V - 300W, yêu cầu dòng điện có điện áp 220V và công suất tiêu thụ định mức sẽ là 300W.
- Dựa trên công suất, người dùng có thể tính toán được lượng điện năng đã tiêu thụ, từ đó xác định được số tiền hàng tháng phải chi ra. Người dùng xác định công suất định mức của các thiết bị từ đó cân đối việc sử dụng điện như thế nào tiết kiệm và hiệu quả nhất, tránh lãng phí điện năng, tiền của.
- Dựa trên công suất, người dùng điều chỉnh lắp đặt mạng lưới điện đảm bảo đủ tải, an toàn. Công suất tổng của các máy cần nhỏ hơn công suất tổng của nguồn cấp, đảm bảo hệ thống không quá tải, chập cháy dây điện.
Công thức tính công suất điện chuẩn và nhanh nhất
Chỉ số công suất điện quan trọng vậy công thức nào để tính toán giá trị này chuẩn nhất? Dưới đây là một số công thức tính công suất chuẩn và chính xác nhất cho từng loại dòng:
Công thức tính công suất điện chung
Công suất điện của một đoạn mạch là tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. Công thức được xác định bằng công thức sau:
P = A / t = U*I
Trong đó:
- A là năng lượng điện tiêu thụ (Jun / J).
- t là thời gian tiêu thụ năng lượng điện hay thời gian dòng điện chạy qua (giây / s).
- U là hiệu điện thế của dòng điện, ở 2 đầu đoạn mạch (Vôn / V).
- I là cường độ trung bình của dòng điện chạy qua mạch (Ampe / A).
Với đoạn mạch có điện trở, công thức tính công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua, được xác định như sau:
P = I^2 x R = U^2 / R
Trong đó: R là điện trở của dây dẫn (Ôm / Ω).
Công thức xác định công suất nguồn điện
Công suất của nguồn điện được tính bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.
Png = Ang / t = E.I
Trong đó:
- Png: Công suất của nguồn điện (W)
- Ang: Công của nguồn điện (J). Và được tính bằng: Ang= q.E=E.I.t
- t: Thời gian tiêu thụ điện (s).
- E: Suất điện động của nguồn điện (V).
- I: Cường độ dòng điện (A).
▷ Xem thêm: Công thức tính dòng điện 1 chiều.
Công thức xác định công suất dòng điện xoay chiều
P=U×I×Cos(φu−φi)=U×I×Cosφ
Trong đó:
- U là hiệu điện thế dòng điện xoay chiều.
- I cường độ dòng điện.
- Cos φ: hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều (0 ≤ cos φ ≤ 1).
Công suất dòng điện là chỉ số quan trọng trong kỹ thuật điện, xác định dòng và chọn máy phù hợp. Người dùng cần biết cách tính công suất từ đó lắp đặt thiết bị với dòng tương ứng, tránh các sự cố điện nguy hiểm. Ngoài ra, công suất tiêu thụ điện cũng sẽ là căn cứ để xác định số tiền phải trả cho quá trình sử dụng điện năng. Hy vọng những chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về công suất điện, cách tính và ý nghĩa của chỉ số này.