Tổng hợp công thức tính công suất và công suất tiêu thụ điện

Trong bài viết này, Viện đào tạo Vinacontrol sẽ giúp bạn tìm hiểu về các khái niệm về công suất và tổng hợp các công thức tính công suất khác nhau, cùng áp dụng chúng vào thực tế.

1. Các khái niệm về công suất

1.1 Công suất là gì?

Theo Wikipedia:

Công suất ℘ (chữ P viết hoa - U+2118) (từ tiếng Latinh Potestas) là một đại lượng cho biết công được thực hiện ΔW hay năng lượng biến đổi ΔE trong một khoảng thời gian T = Δt.

Khái niệm về công suất

1.2 Công suất điện là gì?

Công suất điện của một đoạn mạch là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ được trong một đơn vị thời gian.

Công suất điện tiêu thụ có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trên một đơn vị thời gian. Ngoài ra, công suất tiêu thụ điện còn được tính bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

Công suất điện được ký hiệu là P, và có đơn vị đo là W.

Ngoài đơn vị đo W, công suất điện còn được đo bằng đơn vị kW và kVA. Cả hai đều là đơn vị để chỉ công suất, tuy nhiên trong nhiều trường hợp chúng sẽ không giống nhau.

• kW (ki lô oắt): Là đơn vị tính công suất tác dụng của máy. Công suất này cho biết sự thay đổi của năng lượng trong một thời gian nhất định và được biểu diễn dưới công thức : P = U.I
• kVA (ki lô vôn ampe): Trong mạch điện một chiều hay mạch điện lý tưởng, kVA tương đương với kW.

Nhưng đối với một mạch điện xoay chiều sẽ xuất hiện công suất phản kháng, hiểu đơn giản lúc này: kVA = kW + công suất phản kháng.

Công suất điện được ký hiệu là P, và có đơn vị đo là W

1.3. Các đơn vị đo công suất và bảng quy đổi

Ngoài đơn vị đo công suất như W, kW, kVA đã đề cập ở trên, dưới đây là đơn vị tính công suất khác mà bạn nên biết:

• Megawatt (MW): Megawatt là đơn vị công suất lớn hơn nữa, tương đương với 1 triệu watt (1.000.000 watt). Megawatt thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp điện, như điện lực, điện gió và điện mặt trời.

• Mã Lực (Horsepower - HP): Horsepower là đơn vị công suất truyền thống, ban đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp động cơ đốt trong. Một mã lực tương đương với khoảng 745,7 watt.

• British Thermal Unit per hour (BTU/h): BTU/h là đơn vị công suất được sử dụng phổ biến trong ngành HVAC (hệ thống điều hòa không khí) và các ứng dụng nhiệt động lực học. Một BTU/h tương đương với khoảng 0,293 watt.

• Calorie per second (cal/s): Calorie per second là đơn vị công suất nhỏ, được sử dụng trong một số ngành và ứng dụng năng lượng như dinh dưỡng và y học. Một cal/s tương đương với khoảng 4,184 watt.

• Kilocalorie per hour (kcal/h): Kilocalorie per hour là đơn vị công suất thường được sử dụng trong lĩnh vực dinh dưỡng và y học. Một kcal/h tương đương với khoảng 1,163 watt.

Để tìm hiểu và ứng dụng các công thức tính công suất, bạn có thể xem video dưới đây:

2. Tổng hợp công thức tính công suất

2.1 Công thức tính công suất

Công thức tính công suất như sau:

P = A / t

Trong đó:

• P là công suất (Jun/giây (J/s) hoặc Watt (W)).
• A là công thực hiện (N.m hoặc J).
• t là thời gian thực hiện công (s).

2.2 Công thức tính công suất cơ

Trong chuyển động đều, với thời gian Δt và khoảng cách Δs, chuyển động với vận tốc v dưới tác dụng của lực F thì công suất P được tính bằng công thức sau:

P = F.Δs/ Δt = F.v

Trong chuyển động quay, có thời gian Δt và góc quay Δφ, vận tốc góc w dưới tác dụng của mômen M thì công suất P được tính bằng công thức:

P = M.Δφ/ Δt= = ω.M

2.3 Công thức tính công suất điện

Công suất điện tức thời p(t) = u(t) . i(t) với u, i là những giá trị tức thời của hiệu điện thế và cường độ dòng điện.

Nếu u và i không thay đổi theo thời gian (dòng điện không đổi) thì P = U . I

Trong điện xoay chiều, có ba loại công suất:

• Công suất hiệu dụng P.
• Công suất hư kháng Q.
• Công suất biểu kiến S, với S = P + iQ (i: đơn vị số ảo) hay S²=P²+Q²

2.4 Công thức tính công suất tiêu thụ 

Công suất tiêu thụ là đại lượng đặc trưng của tốc độ tiêu thụ trên mạch điện nguồn điện nay. Công suất này có ký hiệu là P. 

Theo cách tính, công thức tiêu thụ đoạn mạch bằng trị số điện đoạn mạch tiêu thụ trên đơn vị thời gian. Ngoài ra, bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với mức cường độ của dòng điện chạy trên đoạn mạch đó. 

Công thức tính cụ thể như sau: P = U.I = A/t. 

Theo đó: 

• A (J): Điện năng tiêu thụ.
• P (W): Công suất tiêu thụ.
• U (V): Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. 
• T (s): Thời gian. 

Theo các thông số về công suất tiêu thụ được ghi trên đồ dùng, bạn có thể tính công suất điện tiêu thụ của thiết bị đó. Qua đây, người dùng chọn được thiết bị hợp nhu cầu dùng điện của đơn vị sản xuất, gia đình để phân bổ kế hoạch phù hợp.

3. Áp dụng công thức tính công suất tiêu thụ vào thực tế

Dưới đây là cách tính công suất tiêu thụ của các thiết bị điện trong thực tế: Từ đây, bạn có thể ước tính điện năng tiêu thụ của gia đình mình.

Điều hòa nhiệt độ

Có hai loại khác nhau đó là: 12000 BTU công suất 1500W. 9000 BTU công suất khoảng 800W – 850W. Mỗi giờ điều hòa hoạt động tiêu thụ số điện khoảng 0,8 – 1,5.

Quạt điện

Công suất thông thường của Quạt điện khoảng từ 70W-80W. Với công suất 70W dùng liên tục trong 14h sẽ tiêu thụ khoảng 1kW điện.

Tủ lạnh

Hiện tại tủ lạnh có nhiều loại, mẫu mã mà từ đó công suất tiêu thụ cũng khác nhau. Nếu lấy trung bình một tủ lạnh có công suất 80W, dùng liên tục trong 24h thì sẽ tiêu thụ khoảng gần 2kW điện.

Cục Wifi

Một cục wifi có công suất từ 3-20W, nếu lấy trung bình là 10W, thì trong vòng 24h chạy liên lục sẽ tiêu tốn khoảng 0.24kW điện. Chạy liên tục trong vòng 30 ngày sẽ tiêu tốn khoảng hơn 7 số điện.

Nhãn năng lượng cho biết chi tiết về lượng điện năng tiêu thụ của một thiết bị

Trên đây là những nội dung về công suất là gì và các công thức tính công suất. Mong rằng qua bài viết này, bạn đã có thể hiểu hơn về công suất và có thể tự ước tính điện tiêu hao trong gia đình của mình.

Ngoài ra, để tìm hiểu thêm về các kiến thức bổ ích khác, bạn có thể tham khảo các bài viết dưới đây:

✍ Xem thêm: Tổng hợp công thức tính thể tích các hình khối

✍ Xem thêm: Quy đổi đơn vị đo thể tích phổ biến qua một click chuột

✍ Xem thêm: Bảng các  đơn vị đo diện tích đầy đủ

✍ Xem thêm: Áp Suất là gì? 

✍ Xem thêm: Đơn vị đo khối lượng | Các quy đổi đơn vị đo khối lượng

✍ Xem thêm: Đơn vị đo độ dài và bảng quy đổi đơn vị đo độ dài