Мощность и электрическая энергия

Электрическая мощность P показывает скорость преобразования или передачи электрической энергии. Для цепи постоянного тока и активной нагрузки:

Единица мощности — ватт (Вт). Один киловатт равен 1000 Вт. Для резистивной нагрузки с помощью закона Ома также получают P = I²R и P = U²/R.

Электрическая энергия W — мощность, использованная за определённое время:

В бытовом учёте часто применяют киловатт-час (кВт·ч). Прибор мощностью 2 кВт, работающий 3 часа, потребит 6 кВт·ч энергии. Киловатт и киловатт-час — разные величины: первый характеризует мощность, второй — количество энергии.

Электрик использует расчёт мощности для предварительной оценки тока линии, выбора распределения групп и проверки, не перегружается ли существующая цепь. Но сечение кабеля и аппарат защиты нельзя выбирать только делением P/U: учитывают способ прокладки, материал и сечение жил, число нагруженных проводников, условия охлаждения, допустимое падение напряжения, характеристики нагрузки и требования нормативной документации.

Сумма паспортных мощностей всех приборов не всегда равна фактической одновременной нагрузке: часть оборудования работает циклически или не включается одновременно. В профессиональном расчёте применяют соответствующие коэффициенты и методики. Для учебной квартирной схемы полезно сначала определить группы: освещение, обычные розетки, кухня, мощные стационарные потребители — а затем оценить рабочие токи каждой группы.

Паспортная мощность оборудования обычно относится к определённому номинальному режиму. Электродвигатель 2,2 кВт, нагреватель 2 кВт и импульсный блок питания 2 кВт по-разному нагружают сеть: отличаются коэффициент мощности, пусковые токи, форма потребляемого тока и продолжительность работы. Поэтому одинаковое число киловатт не означает одинаковый выбор аппаратов во всех случаях.

Полезно также различать мощность, потребляемую из сети, и полезную выходную мощность. У двигателя часть энергии теряется в меди, стали, подшипниках и вентиляции; механическая мощность на валу меньше электрической входной. При диагностике необычно высокая потребляемая мощность может указывать на перегрузку или дефект.

• Путать кВт и кВт·ч.
• Считать, что номинал автомата должен быть равен «сумме мощности, делённой на 230» без проверки кабеля и условий прокладки.
• Для любой нагрузки переменного тока использовать P=UI как активную мощность без учёта cos φ.
• Оценивать нагрев соединения только по общей мощности, не обращая внимания на контактное сопротивление.