Vì sao công suất ghi bằng VA có thể lớn hơn công suất tính bằng watt?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
VA dùng tích điện áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng, còn watt mô tả công suất điện thực sự được chuyển hóa trung bình. Trong mạch xoay chiều, hai đại lượng này không nhất thiết bằng nhau. Sự lệch pha và dạng sóng giúp giải thích vì sao cùng một công suất tác dụng có thể cần dòng lớn hơn.
Dòng có thể trao đổi năng lượng qua lại
Với cuộn dây có tính cảm, một phần năng lượng được nhận để xây dựng từ trường rồi có thể được trả lại nguồn trong chu kỳ. Dòng vẫn chạy trong dây dù không phải mọi phần trao đổi ấy trở thành năng lượng tiêu thụ ròng sau cả chu kỳ.
Ngược lại, năng lượng chuyển thành nhiệt, ánh sáng hoặc công cơ học rời hệ theo vai trò của tải. Công suất tác dụng là mức trung bình của quá trình chuyển năng lượng điện ròng, không phải trị số lớn nhất của công suất tại một khoảnh khắc.
Hai cách mô tả cùng hệ điện
Ký hiệu S chỉ công suất biểu kiến, tính từ điện áp và dòng hiệu dụng, đơn vị VA. P là công suất tác dụng, đơn vị W. Hệ số công suất PF bằng P/S đối với tải tiêu thụ đang xét.
Trong trường hợp điện áp và dòng đều hình sin, hệ số này liên hệ với cosin của góc lệch pha. Nếu dòng bị méo dạng, chỉ dùng góc lệch pha của thành phần cơ bản có thể chưa mô tả đủ hệ số công suất thực.
Vì sao người thiết kế quan tâm?
Một động cơ có thể cần dòng đáng kể để tạo điều kiện từ trường bên cạnh phần năng lượng chuyển thành công và nhiệt. Dây dẫn và thiết bị cấp nguồn phải chịu dòng thực tế. Dòng lớn hơn cũng có thể làm tăng tổn hao trên đường dây có điện trở.
Đó là lý do thông số VA hữu ích khi chọn khả năng cấp của một số thiết bị nguồn. Nhưng không nên đọc một con số VA như thể đó luôn là công suất cơ đầu ra hoặc điện năng tiêu thụ trong một giờ.
Hiểu lầm: hệ số công suất chính là hiệu suất. Hiệu suất so năng lượng hữu ích với đầu vào; hệ số công suất so P với S. Một tải có PF cao vẫn có thể biến phần lớn điện năng thành nhiệt không mong muốn.
Ghi nhớ: W nói phần chuyển hóa trung bình; VA nói mức điện áp–dòng hiệu dụng; PF nối hai cách mô tả.
Đọc thêm
- Công suất điện khác điện năng ở đâu
- Vì sao rotor của động cơ cảm ứng thường quay chậm hơn từ trường quay?