Đơn vị đo công suất

Công suất là gì?

Công suất là một đại lượng đo lường khả năng hoặc tốc độ làm việc của một hệ thống, một thiết bị hoặc một nguồn năng lượng. Đơn vị thông thường để đo công suất là watt (W). Công suất biểu thị mức độ mà một thiết bị tiêu thụ hoặc cung cấp năng lượng trong một khoảng thời gian nhất định.

Ví dụ, trong ngành điện, công suất của một đèn đo bằng số watt cho biết mức độ sáng mà đèn phát ra. Trong công nghiệp, công suất của một máy móc xác định khả năng của nó trong việc thực hiện công việc. Trong ngành điện tử, công suất của một loa xác định âm lượng mà loa có thể tạo ra.

Công suất được tính bằng cách chia công việc đã thực hiện hoặc năng lượng đã tiêu thụ cho thời gian mà nó diễn ra. Công thức tính công suất là:

Công suất = Công việc / Thời gian

Trong đó:

• công việc được đo bằng đơn vị joule (J)
• thời gian được đo bằng giây (s).

Ví dụ, nếu một máy móc hoàn thành một công việc có giá trị 1000 joule trong 10 giây, thì công suất của máy móc đó là:

Công suất = 1000 J / 10 s = 100 W

Điều này có nghĩa là máy móc đó có công suất là 100 watt.

Ký hiệu của công suất: Công suất thường được ký hiệu là ℘ hay P là viết tắt của Potestas

Đơn vị đo công suất là gì?

Trong hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị đo công suất tiêu chuẩn được sử dụng đó là Watt, ký hiệu của đơn vị Watt được ký hiệu là chữ W và được đọc là Oát.

Đơn vị Watt này được đặt tên theo nhà phát minh James Watt (1736 – 1819) là một nhà phát minh, một kỹ sư cơ khí và một nhà hóa học người Scotland. Tuy nhiên, ông không phải là người phát minh ra công suất Watt. Watt được đặt tên theo ông là để tưởng nhớ đến công lao của ông trong ngành.

Watt đã được thông qua vào năm 1960 bởi Hội nghị chung lần thứ 11 về Cân và đo lường và được sử dụng là đơn vị tiêu chuẩn khi đo công suất được quy định trong hệ đo lường quốc tế (SI).

Đơn vị đo công suất thông thường là watt (W). Tuy nhiên, trong một số trường hợp, cũng có thể sử dụng các đơn vị khác để đo công suất, ví dụ như kilowatt (kW), megawatt (MW), gigawatt (GW) hoặc calo/giờ (cal/h). Dưới đây là một số đơn vị đo công suất phổ biến:

• 1 watt (W) = 1 joule/giây (J/s)
• 1 kilowatt (kW) = 1000 watt
• 1 megawatt (MW) = 1000 kilowatt
• 1 gigawatt (GW) = 1000 megawatt
• 1 calo/giờ (cal/h) ≈ 0.0011622222 watt

Công thức tính công suất

Công thức tính công suất được thể hiện như sau:

P = A/t

Trong đó:

• P là công suất được tính bằng J/s hoặc Watt.
• A là công thực hiện hay công cơ học được tính bằng N.m hoặc J.
• t là tổng thời gian thực hiện công này được tính bằng s.

Công thức tính công suất cơ

Trong một chuyển động đều, công suất cơ được tính với thời gian chuyển động Δt và khoảng cách Δs, chuyển động với 1 vận tốc v, dưới 1 lực tác dụng F, được tính bằng công thức như sau:

P = F.Δs/ Δt = F.v

Trong một chuyển động quay, công suất được tính với thời gian chuyển động Δt góc quay Δφ, có vận tốc góc w và chịu tác dụng của một momen M, công suất sẽ được tình dựa vào công thức như sau:

P = M.Δφ/ Δt= = ω.M

Công thức tính công suất điện

Công suất điện được tính là công suất tiêu thụ điện năng của một thiết bị khi sử dụng điện năng trong một thời gian nhất định. Công suất điện được tính bằng tích của hiêu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua mạch đó.

Công suất điện tức thời được tính bằng: P(t) = u(t). i(t) trong đó có u,i là những giá trị tức thời, u là giá trị tức thời của hiệu điện thế và i là giá trị tức thời của cường độ dòng điện.

Công thức tính công suất tiêu thụ là:

P = U.I

Trong đó:

• U là hiệu điện thế được tính bằng V
• I là cường độ dòng điện được tính bằng A

Với yêu cầu đó là hiệu điện thế và cường độ dòng điện sẽ không thay đổi theo thời gian.

Công thức tính công suất điện của dòng điện xoay chiều

Công thức tính công suất điện của dòng điện xoay chiều được thể hiện như sau:

P = U.I cos(φu– φi) = U.I.cosφ​

Trong đó:

• P là công suất điện được tính bằng Watt (W)
• U là hiệu điện thế hay điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch của dòng điện xoay chiều được tính bằng V
• I là cường độ dòng điện hay cường độ hiệu dụng của dòng mạch hai chiều được tính bằng A.
• cosφ​ là hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều.

Công thức tính công suất điện 3 pha

Điện 3 pha là dòng điện sử dụng 3 pha, trong đó gồm có 3 dây nóng và 1 dây nguội. Điện 3 pha được sử dụng nhiều trong công nghiệp, nó được sử dụng với các thiết bị trong công nghiệp, các thiết bị có công suất lớn để giúp giải quyết vấn đề hao tổn điện năng. Một số thiết bị máy móc công nghiệp lớn như máy rửa bát, máy nén khí công nghiệp…

Công thức tính công suất điện 3 pha được thể hiện như sau:

(1) P = (U1.I1 + U2.I2 + U3.I3) x H

Trong đó:

• P là công suất điện 3 pha được tính bằng W
• H là thời gian sử dụng của các thiết bị được tính bằng h
• U là hiệu điện thế được tính bằng V
• I là cường độ dòng điện được tính bằng A.

(2) P = U.I.cosφ

Trong đó:

• P là công suất điện 3 pha được tính bằng W
• U là điện áp hiệu dụng được tính bằng V
• I là cường độ hiệu dụng được tính bằng A
• Cosφ là hệ số công suất được sử dụng trên mỗi tải.

Ý nghĩa của công suất trên các thiết bị

Công suất trên các thiết bị hay công suất tiêu thụ trên các thiết bị là một thông số rất được quan tâm khi người dùng đưa ra lựa chọn các thiết bị. Công suất này giúp có thể tính toán được điện năng tiêu thụ trong một khoảng thời gian nhất định.

Công suất được in trên mỗi thiết bị sẽ thể điện mức công suất tiêu thụ của thiết bị này hay mức tiêu thụ của thiết bị này trên 1 khoảng thời gian.

Thông thường, công suất tiêu thụ được in trên các thiết bị được tính theo đơn vị Watt và được tính trong thời gian 1h.

Ví dụ: Trên 1 cái quạt điện có ghi công suất tiêu thụ của nó là 75W thì có nghĩa là công suất tiêu thụ của cái quạt này trong 1h = 75W. Vậy để tiêu thụ hết 1kw tức 1 số điện thì quạt sẽ hoạt động trong 13,3h.

Các đơn vị đo công suất khác được sử dụng trong phân phối điện

Watt: Watt là đơn vị đo công suất được sử dụng phổ biến nhất, Watt được viết tắt là W

Kilowatt: Kilowatt là đơn vị được sử dụng nhiều nhất trong phân phối điện, sử dụng để đo sản lượng điện tiêu thụ của các thiết bị điện, Kilowatt được viết tắt là kw. 1kw = 1000w.

Megawatt: Megawatt là một đơn vị đo công suất cực đại, với các thiết bị thông thường, không có thiết bị nào đạt đến mức công suất này cả, mức công suất megawatt được sử dụng để đo năng lượng của sét đánh, động cơ điện lớn, tàu hải quân… Được ký hiệu là MW. 1 MW =10⁶W

Gigawatt: Gigawatt được kí hiệu là Gw, 1 Gw = 10⁹W

Terawatt: Terawatt được kí hiệu là Tw, 1 Tw = 10¹² W.

Tìm hiểu thêm: Đơn vị đo thể tích