Công thức tính công suất của đoạn mạch

Trước khi lắp điện mặt trời thì ngoài việc mục đích bán điện cho EVN thì chúng ta còn có mục đích khác như giảm tiền điện cho gia đình hàng tháng. Vậy làm thế nào để biết cần lắp hệ thống điện mặt trời bao nhiêu kwp, để nắm rõ điều này bạn cần phải biết gia đình bạn sử dụng những thiét bị gì, công suất tiêu thụ điện của thiết bị ra sao.

Công thức tính công suất điện tiêu thụ của thiết bị điện

Trong từng thiết bị điện của gia đình đều ghi thông số kỹ thuật có thể kể đến như công suất điện tiêu thụ, công suất… Trên thực tế, không phải người nào cũng hiểu rõ về các thông số này. Vậy công thức tính công suất điện tiêu thụ tính như thế nào? Cùng tìm hiểu về điều này qua bài chia sẻ dưới đây của chúng tôi. 

Công suất tiêu thụ có lẽ là thuật ngữ mà nhiều người tìm kiếm, quan tâm nhất. Hiểu đơn giản, đây chính là đại lượng đặc trưng của tốc độ tiêu thụ trên mạch điện nguồn điện nay. Loại 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. 

Khi đã nắm rõ khái niệm về công suất tiêu thụ, người dùng cần tìm hiểu thêm về công thức tính cụ thể công suất tiêu thụ. Sau đây là một vài cách cơ bản bạn cần biết: 

Công thức tính công suất điện tiêu thụ của thiết bị điện

Công thức là P = UIcosφ​ = U.Icos[φu– φi]. Trong đó:​

  • U: Kí hiệu điện áp hiệu dụng hai đầu mạch của điện xoay chiều [V].
  • P: Công suất mạch điện xoay chiều [W].
  • cos φ: Kí hiệu hệ số công suất đoạn mạch xoay chiều.
  • I: cường độ của hiệu dụng trong mạch xoay chiều [A].

Qua đây, người dùng biết điện năng tiêu thụ mạch điện xoay chiều tương tự mạch điện của dòng không đổi. Công thức để thực hiện cách tính này đó là W = P.t. Theo đó: 

  • P [W]: công suất mạch điện.
  • W [J]: công của mạch điện [điện năng tiêu thụ].
  • t [s]: thời gian dùng điện.

Để đo lượng điện năng tất cả thiết bị tiêu thụ thường dùng công tơ điện. Điện năng tiêu thụ lúc này được tính với đơn vị kWh. Cụ thể một số điện tương đương 1kWh = 3 600 000 [J] = [1000W x 3600 s]. 

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. 

Với dòng điện ba pha, công thức tính điện tiêu thụ khác. Đối với các dòng máy công nghiệp lớn như máy rửa bát, máy giặt công nghiệp, máy nén khí, máy hút bụi… thường sử dụng dòng điện ba pha. Nguyên nhân là vì lượng tiêu thụ điện của máy này vô cùng lớn. Có hai cách với hai công thức bạn cần biết chính là: 

Cách 1: P = U.I.cosφ. Trong đó: 

  • cosφ: Hệ số công suất trên từng tải.
  • I: Cường độ của dòng điện hiệu dụng trên mỗi tải.

Cách 2: Thực hiện theo công thức: P = H x [U1xI1 + U2xI2 + U3I3]. Trong đó: 

  • U: Điện áp.
  • H: Thời gian tính theo giờ.
  • I: Dòng điện.

Công thứ bóng đèn tiêu thụ là P=U x H x I.

Sau đây là một vài cách tính công suất cho một số thiết bị tiêu thụ thông dụng nhất của doanh nghiệp, gia đình. Người dùng có thể tham khảo thông tin sau để nắm rõ về cách tính điện năng gia đình mình. 

Công suất thông thường của máy rửa cho xe ô tô sẽ ở mức 1200W – 1800W. Riêng dòng áp lực cao dao động 2200W – 7500W. Với một tiếng liên tục dùng máy, thiết bị tiêu thụ hết 1,2 – 7,5 số điện. 

Trên thị trường hiện có các công suất là 1000W – 3000W. Như vậy, trong khoảng một tiếng thiết bị liên tục làm việc tiêu thụ hết khoảng 1 – 3 số điện [tương đương 1kWh – 3kWh]. 

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. 

Ví Dụ: 1 Gia đình sử dụng 1 tháng hết 700.000 đ – 1.200.000 đ giả sử gia đình này sử dụng 50% vào ban ngày và 50% vào buổi tối hoặc. + với số tiền như thế giá điện sẽ rơi vào khoảng 2800 đ – 3000 đ 1Kw điện [ký điện]. lấy tổng số tiền chia cho 2800 đ sẽ ra được sản lượng điện tiêu thụ 1 tháng là: 250kw – 430KW…. Chúng ta sẽ lấy con số 430KW điện sẽ được sử dụng 1 tháng vì nhu cầu sử dụng càng ngày càng nhiều, con số luôn tăng dù chúng ta cố gắng tiết kiệm. Và 1 điều quan trọng hơn nữa là GIÁ ĐIỆN ngày càng tăng, và tăng càng cao khi sử dụng điện càng nhiều. Với 430 kw 1 tháng thì 1 ngày sử dụng khoảng 15kw điện, trung bình 1 ngày dùng 15 – 16 Số điện.

Với 430 Kw/ tháng tương đương 15kw/ngày thì đầu tư công suất bao nhiêu? thời gian thu hồi vốn là bao nhiêu năm?

  • Ở Miền Nam quy định hệ số giờ nắng để tạo ra điện là 3-5h nắng  thực thế trung bình là từ 4.5 h nắng trở lên, có những ngày được tới 6h nắng. Vậy Chúng ta sẽ lấy 15 chia cho 4.5 giờ nắng là ra công suất đầu tư, ở đây ra công suất đầu tư là: 3.3 KWP. hoặc có thể đầu tư hơn đến 5KW vì dư điện có thể bán lấy tiền [430:30 ngày = 15Kw, 15:4.5 giờ nắng = 3.3kw]
  • Với công suất 3.3 kw những này nắng tốt ở TPHCM thì 1 ngày sẽ tạo ra 15 – 19 KW điện [kg điện]. Hiện tại giá điện nhà nước đang mua vào là 2086 đ 1KW như vậy 1 tháng thu nhập của khách hàng là từ : 938.700 đ – 1.189.000 đ. Nhưng nếu nhân với giá phải trả thực tế nếu không có điện mặt trời VD là 2800 đ 1 số thì tổng thu nhập là 15×2.800 = 1.305.000 đ. Với thu nhập như thế này khoảng 5 năm tổng số tiền thu về là: 78.300.000 đ
  • Vậy 1 hệ thống công suất 3.3kw khi chúng ta đầu tư sẽ mất 05 năm để hoàn lại số tiền ban đầu bỏ ra, còn lại sau đó là lợi nhuận của chúng ta [ từ 10 -20 năm thu lợi nhuận]. Để đảm bảo được sự hoạt động ổn định của hệ thống chúng ta cần Chú ý chọn thiết bị cho hệ thống điện năng lượng mặt trời và Công Ty lắp đặt điện mặt trời. Công nghệ tấm pin đang sử dụng liên quan tới giá thành, nếu bạn chọn tấm pin công nghệ cũ thì giá rẻ và hiệu suất thấp.

Nguồn chi tiết mời bạn đọc bài viết của GPsolar: CÁCH TÍNH CÔNG SUẤT MỘT HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI THEO LƯỢNG ĐIỆN TIÊU THỤ HÀNG THÁNG

Trên đây là thông tin cần biết về công thức tính công suất điện tiêu thụ. Bạn có thể tự tính mức này theo công thức này để điều chỉnh mức tiêu thụ điện trong gia đình nhà mình. 

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 thìdòng 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 phacủa 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.

Video liên quan

Chủ Đề