Mese și f; formule Puterea; ctrica
Puterea și energia
Pentru a înțelege ce este puterea electrică, este mai întâi necesar să cunoaștem conceptul de „energie”, nu este altceva decât capacitatea oricărui mecanism sau dispozitiv de a efectua lucrări. Deplasarea unei sarcini electrice (Q) între două puncte supuse unei diferențe de potențial (U) presupune realizarea unei lucrări electrice (Energie) W = Q * U, ca Q = I * t, apoi W = U * I * t. unde I este curentul circuitului și t este timpul. Lucrarea efectuată în unitatea de timp este puterea P, deci P = W/t = U * I * t/t = U * I. Energia electrică poate fi produsă, de exemplu un alternator, sau consumată, de exemplu un motor.
Când un echipament electric sau un consumator este conectat la un circuit alimentat de o sursă de forță electromotivă (EMF), cum ar fi o baterie, energia electrică pe care o furnizează curge prin conductor, permițând, de exemplu, un bec de iluminat, să transforme acea energie în lumină și căldură sau un motor poate deplasa mașini, această energie consumată este măsurată în kWh. Conform definiției fizicii, „energia nu este nici creată, nici distrusă, ci transformată”. În cazul energiei electrice, această transformare se manifestă prin obținerea luminii, căldurii, frigului, mișcării sau alte lucrări utile efectuate de orice dispozitiv conectat la un circuit electric închis.
Putere DC
Când vine vorba de curent continuu (DC), puterea electrică dezvoltată la un moment dat de un dispozitiv cu două terminale este produsul diferenței de potențial dintre terminalele menționate și intensitatea curentului care trece prin dispozitiv. Din acest motiv, puterea este proporțională cu curentul și tensiunea. Aceasta este
Unde W este energia.
Simplificarea timpului rămâne.
Unde I este valoarea instantanee a curentului și V este valoarea instantanee a tensiunii. Dacă I este exprimat în amperi și V în volți, P va fi exprimat în wați (wați). Aceeași definiție se aplică atunci când se iau în considerare valorile medii pentru I, V și P. Când dispozitivul este un rezistor cu valoare R sau se poate calcula rezistența echivalentă a dispozitivului, puterea poate fi calculată și ca,
P = R * I2 = U2/R
Puterea în curent alternativ
Calculul puterii electrice într-un circuit de curent alternativ devine mai complex datorită diferenței de fază cauzată de anumiți consumatori între curent și tensiune. Din acest motiv, când vine vorba de curent alternativ sinusoidal (AC), puterea electrică medie dezvoltată de un dispozitiv cu două terminale este o funcție a valorilor pătrate RMS sau a rădăcinii medii, a diferenței de potențial între terminale și a intensității curentul care trece prin dispozitiv.
Dacă se aplică o tensiune sinusoidală V (t) unui circuit cu viteza unghiulară w și valoarea de vârf V0 astfel încât. V (t) = V0 * sin (wt). Acest lucru va provoca, în cazul unui circuit inductiv (cel mai frecvent caz), un curent I (t) defazat cu un unghi Ø în raport cu tensiunea aplicată.
I (t) = I0 * sin (wt - Ø)
Pentru cazul pur rezistiv, unghiul de fază poate fi luat ca zero. Puterea instantanee va fi dată ca produs al expresiilor anterioare:
P (t) = V0 * I0 * sin (wt) * sin (wt - Ø)
Aplicând trigonometria, expresia anterioară poate fi transformată în următoarele:
Înlocuind valorile de vârf cu cele efective:
P (t) = V * I cos (Ø) - V * I cos (2wt - Ø)