Công suất và các công thức tính công suất đầy đủ nhất

Công suất là một đại lượng vật lý cơ bản và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Bạn có thể bắt gặp rất nhiều khái niệm công suất khác nhau trong cuộc sống hàng ngày. Vậy bạn có thực sự hiểu được bản chất của đại lượng này và các công thức tính công suất để ra được những số liệu bạn thường xuyên nhìn thấy trên các thiết bị điện gia dụng? Hãy đọc bài viết dưới đây của chúng tôi để hiểu thêm về các khái niệm nhé!

Công suất là gì?

Công suất là một đại lượng vật lý được sử dụng để biểu thị công đã được thực hiện hay năng lượng đã được biến đổi trong một thời gian xác định. Giá trị của công suất được xác định bằng công thức tổng quát sau:

P=Et=Wt

Công suất là gì?
Công suất là gì?

Ngoài ra đại lượng này còn có thể được biểu diễn ở dạng vi phân như sau:

P(t)=dW(t)dt

Trong đó:

P là công suất

ΔE là năng lượng biến đổi

ΔW là công đã thực hiện

Δt là thời gian thực hiện công hoặc năng lượng bị biến đổi

Ký hiệu và đơn vị đo công suất

Công suất được ký hiệu là P theo từ gốc tiếng Latinh là Potestas.

Đơn vị đo của đại lượng này được công nhận bởi hệ đo lường quốc tế SI là Watt (W). Cái tên này được đặt theo tên nhà phát minh người Scotland James Watt, người đã có những cải tiến đầu máy hơi nước đặt nền tảng cho cuộc cách mạng công nghiệp ở châu Âu cuối thế kỷ XVIII.

1 Watt = 1 J/s

Ngoài đơn vị cơ bản là W, chúng ta còn có các đơn vị khác được hình thành bởi việc ghép tiền tố để tạo ra các đơn vị có giá trị là các hệ suất của W như mW, kW, MW,…

Nhà phát minh James Watt
Nhà phát minh James Watt

Ngoài Watt còn có một đơn vị thể hiện độ lớn của công suất được sử dụng rộng rãi dù không được ghi nhận vào hệ thống đo lường quốc tế SI là mã lực. Mã lực là đơn vị phổ biến được sử dụng chủ yếu để chỉ công suất của động cơ. Mã lực được viết tắt là HP theo từ gốc trong tiếng Anh – Horsepower.

Mỗi quốc gia sẽ có một giá trị mã lực khác nhau nhưng đa phần đều xấp xỉ:

  • Ở Anh: 1 mã lực = 0,746 kW
  • Ở Pháp: 0,736 kW

Trong lĩnh vực truyền tải điện thì người ta thường sử dụng đơn vị kVA (kilo Volt Ampe) với giá trị:

1 kVA = 1000 VA

Phân loại công suất

Công suất cơ

Khi vật chuyển động đều với vận tốc v dưới sự tác dụng của lực F trong khoảng thời gian t và di chuyển được quãng đường có độ dài s thì giá trị của công suất sẽ được xác định bằng công thức sau:

P=F.st=F.v

Trong đó:

P là công suất

F là lực tác dụng

Δs là quãng đường vật di chuyển

v là vận tốc di chuyển của vật

Δt là thời gian vật di chuyển

Khi vật chuyển động quay với góc quay Δφ và vận tốc góc ϖ dưới sự tác dụng của Mômen M trong thời gian Δt thì công suất lúc này sẽ được tính bằng công thức sau:

P=M.t=.M

Trong đó:

P là công suất

M là momen xoắn

Δφ là vận tốc góc

Δt là thời gian chuyển động quay của vật

Minh họa một quá trình tác dụng lực cơ học
Minh họa một quá trình tác dụng lực cơ học

Trong trường hợp chúng ta xét tới công suất cơ học (công suất có ích) của một động cơ, ta có thể áp dụng công thức sau:

P'=P-P=U.I.cos-I2.R

Trong đó:

P’ là công suất cơ học

P là công suất của động cơ

ΔP là công suất hao phí

U là hiệu điện thế của dòng điện

I là cường độ dòng điện

R là điện trở của động cơ

Công suất điện

Công thức tính công suất điện tổng quát

Công suất điện tức thời có giá trị được xác định bằng tích của điện áp và dòng điện với giá trị được xác định bằng công thức dưới đây:

P=U.I=U2R=I2.R

Công suất dòng điện tức thời

Tương tự như công thức tính công suất điện tổng quát, bạn có thể tính công suất dòng điện tức thời bằng công thức:

P=u.i=u2R=i2.R

Trong đó:

Công suất điện là một số liệu bạn thường bắt gặp trên các nhãn của thiết bị sử dụng điện
Công suất điện là một số liệu bạn thường bắt gặp trên các nhãn của thiết bị sử dụng điện

Cường độ dòng điện tức thời có giá trị được xác định bằng công thức:

i=I2.cos(t)

Điện áp tức thời có giá trị được xác định bằng công thức:

u=U2.cos(t+)

Từ đó ta có thể rút ra được công thức đầy đủ để tính công suất dòng điện tức thời như sau:

P(t)=u.i=I2.cos(t).U2.cos(t+)=U.I.cos+U.I.cos(2t+)

Trong trường hợp công suất dòng điện tức thời biến thiên điều hòa với tần số 2f, bạn có thể tính được giá trị lớn nhất của đại lượng này có thể để tính được bằng công thức sau:

Pmax=U.I.(cos+1)

Công suất của máy thu điện

Máy thu điện là một thiết bị được sử dụng để chuyển hóa điện năng thành các loại năng lượng có ích khác như động năng, nhiệt năng,… mà không phải là nội năng (cơ năng, hóa năng,…)

Lượng điện năng máy thu nạp sẽ có giá trị tỉ lệ thuận với điện lượng truyền qua máy thu điện và được xác định bằng công thức:

A'=p.q=p.I.t

Trong đó: 

p là suất phản điện

Các thiết bị thu điện
Các thiết bị thu điện

Trong quá trình chuyển hóa điện năng thành cơ năng, một phần năng lượng sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng. Lượng nhiệt năng này có giá trị được xác định bằng công thức sau:

Q'=rp.I2.t

Trong đó:

rp là điện trở của máy thu điện

Công của dòng điện mà máy thu về có giá trị được xác định bằng công thức:

A=A'+Q'=p.I.t+rp.I2.t

Từ đó, ta có thể rút ra được công thức tính công suất của máy thu điện như sau:

P=At=p.I+rp.I2

Hy vọng bài viết trên đây của chúng tôi đã giúp việc tính công suất của bạn trở nên dễ dàng và hiệu quả. Nếu bạn muốn cập nhật thêm những thông tin thú vị liên quan, bạn hãy thường xuyên truy cập vào website https://thosuaxe.info/ của chúng tôi mỗi ngày nhé!

Xem thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *