Tổng hợp các công thức tính công suất và 5 ví dụ chuẩn

Ngày nay, không chỉ riêng các nước trên thế giới nói chung mà còn ở Việt Nam nói riêng, các công trình kiến trúc hiện đại, các tòa nhà chọc trời dần xuất hiện nhiều hơn bao giờ hết vì công cuộc phát triển hóa, hiện đại hóa đất nước. Bên cạnh công cuộc hiện đại hóa, phát triển đất nước còn là sự đối đầu về mặt phát triển công nghệ, máy móc, kỹ thuật trong thời đại 4.0 hiện nay. Để phục vụ cho mục đích nêu trên thì không chỉ cần nguồn vốn kinh tế mà còn phải dựa trên những công thức tính toán khoa học. Vì vậy, bài viết sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về 1 công thức quan trọng nhé – công thức tính công suất.

Các điều cần biết về công thức tính công suất:

Khái niệm công suất là gì?

Theo các kiến thức cơ bản thì công suất là một đại lượng đặc trưng được tính cho vận tốc đang tiến hành công hoặc đang trong trạng thái trang bị và đã được xác nhận bới công thực hiện vận hành trong một khoảng thời gian nhất định. Từ đó công thức tính công suất cũng từ đây mà hình thành.

Công suất là gì?

Đơn vị đo của công suất:

Tất cả các phép tính đều sử dụng kí hiệu, công thức tính công suất cũng vậy, kí hiệu của công suất trong công thức tính công suất là gì? Từ hồi cấp 2 chúng ta đã được làm quen với vật lý, hóa học, thầy cô đã dạy cho chúng ta những cách biến đổi phép toán, biến đổi nguyên tố hóa học. Kí hiệu của công suất là P được lấy làm kí hiệu chính thức trên tất cả các quốc gia, đơn vị dùng để đo công suất là Watt gọi tắt là W.

Tham khảo thêm :

• Hiệu điện thế là gì? Công thức tính hiệu điện thế chuẩn xác nhất
• Hướng dẫn cách tính công suất điện 3 pha chuẩn

Trong bảng tính chung các nhà nghiên cứu khẳng định rằng: 1J/s = 1 Watt ( Jun trên giây là đơn vị đo lường công suất bằng với đơn vị Watt.

Watt cũng là tiền đề cho các đơn vị tiền tố trong các công thức tính toán khác, dùng chung để đó các hiệu suất nhỏ đến lớn hơn, các đơn vị đo lường lần lượt là KW, mW, MW, kvA. Mỗi đơn vị đều được sử dụng ở các công thức của riêng chúng.

Trong bảng tính chung các nhà nghiên cứu khẳng định rằng 

1W = 1KW = 1.000.000 W = 1MW áp dụng cho các động cơ chạy bằng điện như: máy rửa xe, máy sấy khí, may nén khí,…

1MVA = 1kvA = 1000VA = 1000W áp dụng được cho vạc, máy phát.

Chú thích:

• Đơn vị kvA: mạch điện có thể xoay chiều, có công thức tính công suất biểu hiện qua S là véc tơ tổng công suất phản kháng Q và tổng luôn công suất hiện tại P. Số VA ( Volt Ampere) là đơn vị dùng để đo dòng điện chạy qua được xác định bằng việc nhân với hiệu số V so với cường độ dòng điện A. kvA biểu kiến cho công thức tính công suất dòng điện xoay chiều.
• Còn mạch điện DC ( mạch điện một chiều ), số Volt Ampere tương đương với Watt ( VA = W ) khác hoàn toàn với dòng điện xoay chiều VA thường được sử dụng trong công thức tính công suất biểu kiến có chiều công lớn hơn với công suất thực tế.
• kW: Watt (W) trong hệ phép toán quốc tế được lấy làm đơn vị đo công suất P chuẩn, đặt theo tên của nhà khoa học vĩ đại James Watt. Sự thay đổi năng lượng của một công suất sẽ biểu hiện qua năng lượng qua điện tích ở một khoảng thời gian nhất định. 

Các đơn vị đo lường trên mỗi công suất đều có ý nghĩa riêng của chúng

Các công thức tính công suất phổ biến nhất hiện nay là gì?

Công thức tính công suất điện tức thời được tính như sau:

u(t) x i(t) = p(t)

Chú thích:

• P là công suất
• u,i là giá trị biểu đạt chỉ số nhất thời của cường độ dòng điện, hiệu điện thế. Để có công thức tính công suất P diện thì cả i và u phải giữ nguyên chỉ số không được thay đổi theo thời gian, dòng điện cũng không thay đổi:

P = U x I

Dòng điện xoay chiều luôn có 3 loại công suất cần được phân biệt rõ:

• Công suất phản kháng kí hiệu bằng Q
• Công suất biểu kiến kí hiệu bằng S
• Công suất hiệu dụng kí hiệu bằng P

Suy ra chúng ta có : S = iQ + P ( i đơn vị đo số ảo trong công suất) hay công thức S2 = P2 + Q2 

Công thức tính công suất tiêu thụ được tính như sau:

Công thức tính công suất chung: 

A = P x t

Chú thích:

• A là lượng điện mà vật chủ tiêu thụ trong thời gian qua
• P là công suất tiêu thụ ( đơn vị đo lường kW)
• t là thời gian tiêu thụ dòng điện định mức ( đơn vị đo lường cho t là giờ)

Thực tế lượng điện tiêu thụ lúc nào cũng ít hơn lượng điện đã được sử dụng ngoài đời thực và chúng ta nên biết rằng không phải các thiết bị điện nào cũng hoạt động tối đa năng suất. Đối với các thiết bị điện trong nhà luôn được sử dụng với số V nhỏ hơn, được trang bị máy nén để tránh trường hợp rò rĩ điện đồng thời sử dụng máy nén có thể tiết kiệm được lượng điện tiêu thụ, lượng điện sẽ thấp hơn.

Công thức tính công suất lượng điên tiêu thụ

Khi mua các thiết bị điện, trên sản phẩm sẽ ghi năng lượng tiêu thụ tối đa của sản phẩm đó, khách hàng cần nên hỏi rõ và lưu ý có phù hợp với mong muốn của mình hay không. Tính toán cẩn thận lượng điện trong nhà để trách những tai nạn liên quan đến điện xảy ra.

Công thức tính công suất cơ học được tính như sau:

Thời gian và khoảng cách cùng với vận tốc dòng điện trong mọi vận động đều được thể hiện dưới chức năng F thì chúng ta có công thức tính công suất cơ học là:

Công thức tính công suất cơ học :

Khi con quay hoạt động thời gian, góc tảo trong mọi vận động với vận tốc góc ω thể hiện dưới chức năng của mô men P thì chúng ta có công thức tính công suất cơ học là:

Công thức tính công suất cơ học con quay :

Các ví dụ thực tế từ công thức tính công suất là gì?

• Ví dụ: một người nông dân cày ruộng dùng sức của con trâu thì mất khoảng 3 giờ nhưng nếu dùng máy cày thì lại chỉ mất khoảng 30 phút. Vậy công suất của máy cày và con trâu cái nào lớn hơn?

Lời giải:

Cùng trên một thửa ruộng, tất nhiên thực hiện công cay như nhau A = A1 = A2

Thực hiện công A con trâu trong 3 giờ = 3 x 60 = 180 phút

Thực hiện công máy cày chỉ trong 30 phút

Công thức tính công suất của con trâu đã dùng là P1 = A1 : t1 

Công thức tính công suất của máy cày đã dùng là P2 = A2 : t2

Ta có tổng như sau: P1 : P2 = ( A1: t1 ) : ( A2: t2 ) = (A1 : A2 ) x (t1 : t2 ) 

Suy ra bằng t1 : t2 = 30:180 = 1,6 

Vậy công suất của máy cày lớn hơn công suất con trâu vì P1 bằng P2 

• Ví dụ thực tế: Khi đi mua một thiết bị điện chúng ta cần coi công suất hoạt động của thiết bị đó tối đa là bao nhiêu có phù hợp để mua hay không. Trên tem mỗi thiết bị đều có ghi cụ thể các thông số mà điện năng có thể tiêu thụ như 475kWh trên một năm. Vậy thì chúng ta có công thức áp dụng như sau:

475kWh/năm : cho 365 ngày sử dụng điện năng ( có thể là 366 ngày theo năm nhuận) kết quả sau cùng sẽ ra mức tiêu thụ mà chúng ta sử dụng trong 1 ngày.

Công thức tính công suất có lợi ích gì với thực tế?

Những nhà khoa học ngày xưa đã nghiên cứu ra các công thức tính toán hiệu quả, chúng vận dụng đến tận cuộc sống bây giờ, rất có ích cho đời sống nhân loại. Các công thức tính công suất cũng vậy, biết thêm nhiều kiến thức mới sẽ dễ dàng hơn trong việc sử dụng các thiết bị điện. Thông số trên các thiết bị cũng được ghi rõ ràng với mục đích cho khách hàng có lựa chọn thích hợp nhất, các khách hàng nên lưu ý khi sử dụng đồ điện tử. Nên chọn những món đồ phù hợp với lượng điện trong gia đình, công ty hoặc trường học.