Công Suất Tiêu Thụ Là Gì? Công Thức Tính Công Suất điện Năng

Các thiết bị điện gia dụng trong mỗi gia đình đều ghi rõ các thông số kỹ thuật như: công suất, công suất tiêu thụ điện năng,... trên nhãn sản phẩm. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết rõ về những thông số này. Công suất tiêu thụ là gì? Công thức tính công suất tiêu thụ ra sao? Các thiết bị này mỗi tháng hết bao nhiêu số điện?... Hãy cùng VietChem tìm hiểu rõ hơn về vấn đền này qua bài viết dưới đây nhé.

Mục lục

• Công suất tiêu thụ là gì?
• Công thức tính công suất tiêu thụ
  • 1. Công thức tính công suất tiêu thụ của các thiết bị điện
  • 2. Công thức tính công suất của dòng điện
  • 3. Công thức tính công suất tiêu thụ điện 3 pha
• Cách tính công suất tiêu thụ điện của một số thiết bị điện quen thuộc trong gia đình
• Thiết bị đo công suất tiêu thụ điện
• Cách tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho các thiết bị điện trong gia đình
• Bài tập tính công suất tiêu thụ và hệ số công suất trong mạch xoay chiều

Công suất tiêu thụ là gì?

Công suất được hiểu là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy. Công suất tiêu thụ, ký hiệu P là một đại lượng biểu trưng cho tốc độ tiêu thụ điện năng của mạch điện.

Dựa vào định nghĩa trên, công suất tiêu thụ trung bình của đoạn mạch sẽ được tính bằng trị số điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trên một đơn vị thời gian nhất định. Công suất tiêu thụ điện năng còn được tính bằng tích giữa hiệu điện thế của 2 đầu đoạnh mạch nhất định khi có cường độ dòng điện đi qua.

Bạn cần nắm được công thức tính công suất tiêu thụ của các thiết bị điện, của mạch điện, dòng điện 3 pha,... để tính được điện năng tiêu thụ của chúng. Với từng trường hợp cụ thể mà ta áp dụng những công thức khác nhau để cho ra kết quả chính xác.

Công suất tiêu thụ là gì?

Công thức tính công suất tiêu thụ

Sau khi đã biết được công suất tiêu thụ là gì, tiếp theo chúng ta cùng tìm hiểu về các công thức tính công thức tiêu thụ của mạch điện, dòng điện và điện 3 pha. Từ những công thức này, bạn có thể tự tính toán được điện năng tiêu thụ trong từng yếu tố cụ thể.

1. Công thức tính công suất tiêu thụ của các thiết bị điện

Tính công suất tiêu thụ điện năng của các thiết bị điện theo công thức sau: 

P= A/t =U.I

Trong đó:

• P là công suất tiêu thụ (đơn vị W)
• A điện năng tiêu thụ (đơn vị J)
• t là thời gian sử dụng điện (đơn vị s)
• U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (đơn vị V)
• I là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch

Cách quy đổi KW, MW sang W:

• 1KW = 1000W
• 1MW = 1.000.000W

Từ công thức tính công suất tiêu thụ điện năng ở trên, bạn có thể biết được các thiết bị điện trong gia đình mình tiêu thụ điện năng bao nhiêu. Qua đó, bạn sẽ dễ dàng chọn được các thiết bị điện phù hợp với nhu cầu sử dụng nhằm tiết kiệm được nhiều chi phí nhất.

Để có kết quả chính xác nhất về hiệu điện thế hay cường độ dòng điện, bạn nên dùng các thiết bị chuyên dụng như đồng hồ đo điện vạn năng, đồng hồ đo ampe

2. Công thức tính công suất của dòng điện

Công suất của dòng điện được tính theo công thức: 

P = U.Icos(φu– φi) = UIcosφ​

Trong đó:​

• P: công suất của mạch điện xoay chiều (đơn vị W)
• U: điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch điện xoay chiều (đơn vị V)
• I: cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều (đơn vị A)
• cos φ: hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều

Với mạch điện xoay chiều, việc tính công suất điện năng tiêu thụ sẽ giống với mạch điện của dòng điện không đổi theo biểu thức:

W = P.t

Trong đó:​

• W: điện năng tiêu thụ (đơn vị J)
• P: công suất mạch điện (đơn vị W)
• t: thời gian sử dụng điện (đơn vị s)

Tại Việt Nam, lượng điện năng tiêu thụ của tất cả các thiết bị điện trong gia đình được đo bằng công tơ điện và được tính theo đơn vị kWh (số điện). Một số điện hay 1kWh = 1000 (W)x 3600 (s) = 3600 000 (J).

3. Công thức tính công suất tiêu thụ điện 3 pha

Chúng ta hay gặp dòng điện 3 pha trong các nhà máy, các xưởng sản xuất,... có sử dụng các loại máy móc công nghiệp như: máy cưa, máy khoan cắt, máy giặt công nghiệp, máy nén khí,... Do đó, lượng điện tiêu thụ của nhưng loại máy móc này là rất lớn. 

Trên thân mỗi loại máy công nghiệp đều có tem dán kiểm định với các thông số tiêu thụ điện năng. Mỗi dòng máy lại có thông số khác nhau nên để tính công suất tiêu thụ điện 3 pha ta làm theo một trong hai cách như sau:

Cách 1:

Tính công suất tiêu thụ của động cơ 3 pha theo công thức:

P = (U1xI1 + U2xI2 + U3I3) x H

Trong đó:

• H là thời gian tính bằng giờ
• U là điện áp
• I là dòng điện

Với bóng đèn, công suất tiêu thụ được tính như sau:

P=U x I x H

Trên công tơ điện là chỉ số P (kWh)

Cách 2:

Công thức cho động cơ 3 pha được tính theo công thức:

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

THAM KHẢO THÊM: Công thức tính công suất điện xoay chiều 3 pha

So với dòng điện xoay chiều 1 pha, dòng điện xoay chiều 3 pha có những ưu điểm nổi bất hơn như:

- Tiết kiệm được dây dẫn điện

- Cấu tạo đơn giản và đặc tính tốt hơn động cơ 1 pha

Mạch điện ba pha có cấu tạo gồm 3 phần: Nguồn điện - Dây dẫn - Các tải ba pha

Công suất dòng điện xoay chiều 3 pha bằng tổng công suất của các pha. Áp dụng như sau:

– Nối hình sao:

{U_d}=\sqrt{3}{U_p} còn {I_d}={I_p}

– Nối hình tam giác:

{U_d}={U_p} còn  {I_d}=\sqrt{3}{I_p}

Trường hợp ba pha đối xứng:

– Công suất biểu kiến:

S=3{U_p}{I_p}=\sqrt{3}{U_d}{I_d}

– Công suất tác dụng:

 P=3{U_p}{I_p}{\cos{\phi}}=\sqrt{3}{U_d}{I_d}{\cos{\phi}}

– Công suất phản kháng:

Q=3{U_p}{I_p}{\sin{\phi}}=\sqrt{3}{U_d}{I_d}{\sin{\phi}}

Cách tính công suất tiêu thụ điện của một số thiết bị điện quen thuộc trong gia đình

VietChem gửi đến bạn một số cách tính công suất tiêu thụ điện của một vài loại máy móc quen thuộc trong gia đình.

1. Máy hút bụi công nghiệp

Tại thị trường Việt Nam hiện này, máy hút bụi công nghiệp có công suất khoảng 1000 – 3000W. Từ có số này, trong khoảng 1 tiếng làm việc liên tục thì máy hút bụi sẽ tiêu thụ hết 1 - 3 số điện (tương đương 1 - 3kWh)

2. Máy rửa xe ô tô

Với máy rửa xe ô tô, cống suất trong khoảng từ 1200 – 1800W, loại máy áp lực cao sẽ có công suất lớn hơn dao động từ 2200 – 7500W. Như vậy trong 1 tiếng sử dụng máy liên tục, thiết bị sẽ tiêu thụ hết khoảng 1,2 – 7,5 số điện.

3. Điều hòa nhiệt độ

Hộ gia đình thường sử dụng hai loại điều hoà có với chỉ số BTU nhiều nhất là 9000 BTU và 12000 BTU tương đương với công suất 850 - 1500W. Như vậy, sau mỗi giờ hoạt động điều hòa nhiệt độ sẽ tiêu thụ khoảng 0,8 – 1,5 số điện.

4. Quạt điện

Quạt điện thường có công suất khá nhỏ chỉ vào khoảng 50 - 70W đo đó quạt điện chạy liên tục gần một ngày mới dùng hết 1 số điện.

Thiết bị đo công suất tiêu thụ điện

Để đo công suất tiêu thụ điện một cách dễ dàng, bạn có thể sử dụng các loại đồng hồ đo công suất điện gia dụng chuyên dụng hoặc đồng hồ ampe. Các loại thiết bị này bạn có thể dễ dàng mua được ở các cửa hàng bán đồ điện tử hoặc đơn giản là mua hàng online tại các trang thương mại điện tử. VietChem có bán các loại ampe đo công suất dòng điện như:

• Ampe kìm đo dòng AC/DC MA220 (400A) Extech
• Ampe kìm AC Hioki 3280-20F
• Ampe kìm 3282 Hioki

Cách tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho các thiết bị điện trong gia đình

- Sử dụng những thiết bị tính năng tiết kiệm điện: Với những thiết bị điện gia dụng như: điều hoà, tủ lạnh, máy giặt, máy lọc không khí,... bạn nên lựa chọn những dòng máy có tích hợp công nghệ tiết kiệm điện Inverter. Như vậy, bạn sẽ sở hữu những thiết bị điện hoạt động hiệu quả nhưng vấn tiết kiệm được kha khá tiền hoá đơn điện vào cuối tháng. 

- Tắt nguồn, rút nguồn điện của các thiết bị khi không sử dụng, không nên để chúng ở chế độ "chờ". Do các thiết bị này vẫn tiêu thụ tới 10% điện năng khi chúng ở chế độ này.

- Điều chỉnh nhiệt độ điều hoà ở mức 25 - 26ºC. Nhiệt độ quá thấp không những khiến tiền điện nhà bạn tăng lên mà nó còn có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ, đặc biệt là trẻ nhỏ.

- Sử dụng các thiết bị có thể điều chỉnh được công suất hoạt động

- Lựa chọn thiết bị có tính năng tự động tắt nguồn sau sử dụng

Bài tập tính công suất tiêu thụ và hệ số công suất trong mạch xoay chiều

Bài 1: Hệ số công suất của một mạch điện xoay nhiều bằng:

A. RZ

B. ZL/ Z

C. R/ Z

D. ZC/ Z

Đáp án đúng là đáp án C: cosφ = R/ Z

Câu 2: Mạch điện xoay chiều nối tiếp với R = 100Ω; ZL = 8Ω; Zc = 6Ω với tần số f. Giá trị của tần số để hệ số công suất bằng 1 là:

A. là một số < f

B. là một số > f

C. là một số = f

D. không tồn tại

Đáp án đúng là A: là một số < f

Qua bài viết trên đây, chắc hẳn bạn đã hiểu được công suất tiêu thụ là gì rồi phải không. Cùng theo dõi nhưng bài viết tiếp theo của VietChem để có thêm những kiến thức bổ ích khác nhé.