เครื่องคำนวณแอมป์เป็นวัตต์

เครื่องคำนวณแอมป์เป็นวัตต์ ใช้สำหรับแปลงกระแสไฟฟ้า (หน่วยเป็นแอมแปร์) ให้เป็นกำลังไฟฟ้า (หน่วยเป็นวัตต์) สำหรับวงจรไฟฟ้า DC, AC เฟสเดียว และ AC สามเฟส นอกจากค่ากำลังไฟวัตต์ดิบแล้ว เครื่องมือนี้ยังช่วยแยกรายละเอียดโหลดไฟฟ้าของคุณออกเป็น กำลังไฟฟ้าจริง (W), กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (VA) และ กำลังไฟฟ้าตอบสนอง (VAR) พร้อมทั้งวาดแสดงบน สามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า แบบเคลื่อนไหว เพื่อให้คุณเห็นได้อย่างชัดเจนว่าพาวเวอร์แฟกเตอร์เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าไปเป็นงานที่มีประโยชน์อย่างไร

วิธีแปลงแอมป์เป็นวัตต์

การแปลงจะขึ้นอยู่กับว่าวงจรเป็นกระแสตรง (DC) หรือกระแสสลับ (AC) และสำหรับกระแสสลับ จะขึ้นอยู่กับค่าพาวเวอร์แฟกเตอร์ของโหลดด้วย

โดยที่ P คือกำลังไฟฟ้าจริงในหน่วยวัตต์, V คือแรงดันไฟฟ้าในหน่วยโวลต์, I คือกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมป์ และ PF คือพาวเวอร์แฟกเตอร์ (ค่าระหว่าง 0 ถึง 1) สำหรับโหลดความต้านทานบริสุทธิ์ ค่าพาวเวอร์แฟกเตอร์จะเท่ากับ 1 ดังนั้นสูตร AC จะลดรูปเหลือเพียง โวลต์ × แอมป์ เช่นเดียวกับ DC

ทำไมคุณจึงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าเสมอ

แอมป์วัดความเร็วในการไหลของประจุไฟฟ้า ส่วนวัตต์วัดกำลังไฟฟ้าซึ่งก็คืออัตราการใช้พลังงาน กำลังไฟฟ้าเกิดจากผลคูณของ "แรงดัน" (โวลต์) และ "การไหล" (กระแสไฟฟ้า) ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถแปลงแอมป์เป็นวัตต์ได้โดยไม่ทราบค่าแรงดันไฟฟ้า นี่คือเหตุผลที่เครื่องคำนวณแอมป์เป็นวัตต์ที่ได้มาตรฐานทุกเครื่องต้องถามหาค่าแรงดันไฟฟ้าเสมอ เพราะตัวเลขกระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีข้อมูลไม่เพียงพอ

วัตต์ vs VA vs VAR: สามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า

ในวงจร AC ที่มีมอเตอร์ หม้อแปลง หรือโหลดเหนี่ยวนำอื่น ๆ กระแสไฟฟ้าทั้งหมดไม่ได้นำไปใช้ในการทำงานที่มีประโยชน์ วิศวกรจึงแบ่งกำลังไฟฟ้าออกเป็นสามปริมาณที่เกี่ยวข้องกันซึ่งประกอบกันเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก:

• กำลังไฟฟ้าจริง (P, วัตต์) — กำลังไฟฟ้าที่นำไปใช้ทำงานจริง เช่น การให้ความร้อน การให้แสงสว่าง หรือการหมุนแกนมอเตอร์ นี่คือ "วัตต์" ที่คนส่วนใหญ่หมายถึง
• กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (S, โวลต์-แอมป์ / VA) — ผลคูณรวมของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่สายไฟและแหล่งจ่ายไฟต้องรองรับ ไม่ว่าจะนำไปทำงานจริงหรือไม่ก็ตาม
• กำลังไฟฟ้าตอบสนอง (Q, โวลต์-แอมป์ รีแอกทีฟ / VAR) — กำลังไฟฟ้าที่ไหลย้อนกลับไปมาระหว่างแหล่งกำเนิดและสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้าของโหลดโดยไม่ได้งานสุทธิ

มุมเฟส φ = arccos(PF) คือมุมที่ฐานของสามเหลี่ยม พาวเวอร์แฟกเตอร์ที่ใกล้เคียง 1 จะได้สามเหลี่ยมที่บางและเกือบแบน (เกือบทั้งหมดเป็นกำลังไฟฟ้าจริง) ส่วนพาวเวอร์แฟกเตอร์ที่ต่ำจะได้สามเหลี่ยมทรงสูงซึ่งมีกำลังไฟฟ้าตอบสนองที่สูญเสียไปจำนวนมาก

ตารางการแปลงแอมป์เป็นวัตต์ (ที่พาวเวอร์แฟกเตอร์ 1)

สำหรับ DC หรือโหลด AC ประเภทความต้านทาน วัตต์ = โวลต์ × แอมป์ สำหรับโหลด AC ประเภทความเหนี่ยวนำ ให้คูณด้วยพาวเวอร์แฟกเตอร์เพื่อหากำลังไฟฟ้าจริง

ค่าพาวเวอร์แฟกเตอร์ทั่วไป

• 1.0 — โหลดความต้านทาน: หลอดไส้, เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า, กาต้มน้ำ, เครื่องปิ้งขนมปัง
• 0.9 – 0.95 — อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ที่มีระบบปรับปรุงค่าพาวเวอร์แฟกเตอร์, หลอดไฟ LED
• 0.8 – 0.9 — มอเตอร์ไฟฟ้าที่กำลังทำงาน, ปั๊มน้ำ, และพัดลม
• 0.4 – 0.6 — มอเตอร์ขณะทำงานเบาหรือขณะเริ่มทำงาน, บัลลาสต์หลอดฟลูออเรสเซนต์รุ่นเก่าบางชนิด

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

1. เลือกประเภทกระแสไฟฟ้า: DC, AC เฟสเดียว หรือ AC สามเฟส
2. กรอกค่ากระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า: พิมพ์ค่ากระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมป์และแรงดันไฟฟ้าในหน่วยโวลต์ สำหรับสามเฟส ให้ใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย
3. กรอกค่าพาวเวอร์แฟกเตอร์: สำหรับ AC ให้กรอกค่าระหว่าง 0.1 ถึง 1.0 (หากไม่แน่ใจให้คงค่าเริ่มต้น 0.9 ไว้) ช่องนี้จะซ่อนไว้สำหรับ DC
4. คลิก คำนวณ: ดูผลลัพธ์กำลังไฟฟ้าจริงในหน่วยวัตต์, กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏและกำลังไฟฟ้าตอบสนอง, สามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้าแบบเคลื่อนไหว และตัวอย่างการใช้งานในชีวิตประจำวัน

คำถามที่พบบ่อย

จะแปลงแอมป์เป็นวัตต์ได้อย่างไร?

สำหรับวงจร DC วัตต์จะเท่ากับโวลต์คูณแอมป์: P = V × I สำหรับ AC เฟสเดียว ให้คูณด้วยพาวเวอร์แฟกเตอร์: P = V × I × PF สำหรับ AC สามเฟส ให้ใช้ P = √3 × V × I × PF โดยที่ V คือแรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย คุณจำเป็นต้องทราบแรงดันไฟฟ้าเสมอเพื่อแปลงแอมป์เป็นวัตต์

ทำไมต้องใช้แรงดันไฟฟ้าในการแปลงแอมป์เป็นวัตต์?

แอมป์วัดอัตราการไหลของประจุไฟฟ้า ในขณะที่วัตต์วัดกำลังไฟฟ้า ซึ่งคืออัตราการใช้พลังงาน กำลังไฟฟ้าขึ้นอยู่กับทั้งกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ดันกระแสไฟนั้น ดังนั้น วัตต์ = โวลต์ × แอมป์ หากไม่มีแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวจะไม่สามารถบอกกำลังไฟฟ้าได้

พาวเวอร์แฟกเตอร์คืออะไรและทำไมจึงมีความสำคัญ?

พาวเวอร์แฟกเตอร์คืออัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าจริง (วัตต์ ส่วนที่ทำงานที่มีประโยชน์) ต่อกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (โวลต์-แอมป์ ค่ารวมที่วงจรรองรับ) มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1 โหลดความต้านทาน เช่น เครื่องทำความร้อน จะมีพาวเวอร์แฟกเตอร์ใกล้เคียง 1 ในขณะที่มอเตอร์และโหลดเหนี่ยวนำอื่น ๆ มักจะอยู่ที่ 0.8 ถึง 0.9 ซึ่งหมายความว่ากระแสไฟฟ้าบางส่วนไม่ได้ทำงานที่มีประโยชน์

ความแตกต่างระหว่าง วัตต์, VA และ VAR คืออะไร?

วัตต์ (W) คือกำลังไฟฟ้าจริงที่ทำงานที่มีประโยชน์ โวลต์-แอมป์ (VA) คือกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ ผลคูณรวมของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า โวลต์-แอมป์ รีแอกทีฟ (VAR) คือกำลังไฟฟ้าตอบสนองที่ไหลไปมาโดยไม่ได้ทำงาน มีความสัมพันธ์กันผ่านสามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า: กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏกำลังสอง เท่ากับ กำลังไฟฟ้าจริงกำลังสอง บวก กำลังไฟฟ้าตอบสนองกำลังสอง

10 แอมป์ ที่ 120 โวลต์ คิดเป็นกี่วัตต์?

ที่พาวเวอร์แฟกเตอร์เท่ากับ 1 (โหลดความต้านทาน) 10 แอมป์ ที่ 120 โวลต์ คือ 1,200 วัตต์ (120 × 10) หากเป็นโหลด AC ที่มีพาวเวอร์แฟกเตอร์ 0.9 กำลังไฟฟ้าจริงจะอยู่ที่ 1,080 วัตต์ ในขณะที่วงจรยังคงรองรับกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ 1,200 VA

ควรใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายหรือแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกับนิวทรัลสำหรับระบบสามเฟส?

สูตรสามเฟส P = √3 × V × I × PF ใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย (เช่น 400 V หรือ 480 V) ตัวคูณ √3 คำนวณรวมทั้งสามเฟสไว้แล้ว ดังนั้นคุณจึงไม่ควรเปลี่ยนไปใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกับนิวทรัลซ้ำอีก

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• AC Power - Wikipedia
• Power Factor - Wikipedia