Ват — одиниця потужності, тобто швидкості передавання або перетворення енергії. Потужність 1 Вт означає 1 джоуль за секунду. Потужність приладу й енергія, яку він спожив за день, — різні величини: для енергії потрібно врахувати ще й час роботи.
Аналогія з водою
Уявіть бак, трубу та водяну турбіну. Різниця тиску нагадує напругу, а об’єм води, що проходить за секунду, — електричний струм. Потужність відповідає швидкості виконання роботи турбіною. Сам по собі потік води за секунду не є аналогом ватів.
За однакового опору більша різниця тиску створює більший потік. У реальної турбіни є втрати: не вся потужність потоку перетворюється на механічну роботу.
Формула потужності
Для кола зі сталою напругою та постійним струмом:
P = U × I, де P — потужність у ватах, U — напруга у вольтах, I — струм в амперах.
- Вихід USB-адаптера: 5 В × 2 А = 10 Вт.
- DC-навантаження: 12 В × 5 А = 60 Вт.
В однофазному колі AC активна потужність P = U × I × PF, де U та I — діючі значення, а PF — коефіцієнт потужності. Лише за PF = 1 добуток U × I чисельно дорівнює активній потужності у ватах. Основні співвідношення описано в Wiring Unlimited, розділ Theory.
Скільки ватів споживають звичайні прилади
Нижче — умовний приклад, а не характеристики всіх моделей. Точні значення беріть із документації або вимірюйте придатним ватметром.
| Прилад у прикладі | Потужність |
|---|---|
| LED-лампа | 10 Вт |
| Ноутбук | 60 Вт |
| Електрочайник | 2000 Вт |
| Разом за одночасної роботи | 2070 Вт |
Споживання ноутбука залежить від навантаження й заряджання батареї. У холодильника змінюються режими роботи компресора; у пральної машини велика потужність нагрівача не означає, що він увімкнений увесь цикл. У мікрохвильовки не плутайте потужність приготування з електричною потужністю на вході.
Для інвертора чи генератора сума одночасних навантажень — лише початок підбору. Перевірте також ліміт у ВА, пускові струми, допустиму тривалість перевантаження та умови експлуатації. Допоможе калькулятор потужності інвертора.
Кіловати (кВт) — те саме, але більше
1 кВт = 1000 Вт. Наприклад, обігрівач 2 кВт має потужність 2000 Вт. Це ще не говорить, скільки енергії він спожив за місяць.
Потужність і час → кВт·год
За сталої потужності енергія (кВт·год) = потужність (кВт) × час (год).
Обігрівач, який безперервно працює з потужністю 2 кВт протягом 30 хвилин, споживає 1 кВт·год. Якщо термостат вимикає нагрів, підсумок буде іншим. Для змінного навантаження використовуйте середню потужність за потрібний проміжок або покази лічильника.
Коротко про головне
- Вати характеризують швидкість споживання чи вироблення енергії; кВт·год — її кількість.
- Для сталого DC: P = U × I. Для однофазного AC: P = U × I × PF.
- Потужності приладів складають для їхньої одночасної роботи, враховуючи пуск і обмеження джерела.