Nie każda moc elektryczna wykonuje użyteczną pracę. W silnikach, transformatorach i świetlówkach powstaje moc bierna – energia, która krąży tam i z powrotem, nie wykonując żadnej pracy. To właśnie odróżnia moc czynną (faktycznie zużyta energia) od mocy pozornej (łącznie potrzebna). Nasz kalkulator oblicza wszystkie wielkości, w tym współczynnik mocy cos φ.
Krok po kroku: jak korzystać z kalkulatora mocy elektrycznej
- Wybierz typ układu: Jednofazowy (230 V, urządzenia domowe) lub trójfazowy (400 V, silniki, przemysł).
- Wprowadź znane wartości: Napięcie (V), natężenie prądu (A) i współczynnik mocy cos φ (0–1).
- Moc czynna (P): P = U × I × cos φ (jednofazowo). P = √3 × U × I × cos φ (trójfazowo).
- Moc pozorna (S): S = U × I (jednofazowo). S = √3 × U × I (trójfazowo).
- Moc bierna (Q): Q = √(S² - P²) lub Q = U × I × sin φ.
Przykłady praktyczne
Silnik elektryczny 3 kW, 400 V trójfazowo, cos φ = 0,85: Moc pozorna S = 3000/0,85 = 3529 VA. Prąd I = S / (√3 × 400) = 5,1 A. Moc bierna Q = √(3529²-3000²) = 1859 VAr.
Urządzenie domowe 230 V, 8 A, cos φ = 0,95: Moc czynna P = 230 × 8 × 0,95 = 1748 W. Moc pozorna S = 230 × 8 = 1840 VA. Moc bierna Q = 575 VAr.
Kompensacja kondensatorowa: Silnik pobiera 1859 VAr mocy biernej. Kondensator to kompensuje → cos φ wzrasta do 0,99. Oszczędność dla przemysłu: operatorzy sieci pobierają opłaty za moc bierną powyżej określonego progu.
Wzory na moc elektryczną
- Moc czynna: P = U × I × cos φ (W)
- Moc pozorna: S = U × I (VA)
- Moc bierna: Q = √(S²-P²) (VAr)
- Trójfazowo: mnożyć przez √3 = 1,732
- cos φ = P/S (współczynnik mocy)
Często zadawane pytania
Co oznacza cos φ = 1?
Przy cos φ = 1 moc pozorna jest równa mocy czynnej – brak mocy biernej. Dotyczy to obciążeń czysto rezystancyjnych (żarówka, grzejnik). Silniki i transformatory mają cos φ = 0,7–0,9.
Dlaczego odbiorcy przemysłowi płacą za moc bierną?
Moc bierna obciąża sieć elektroenergetyczną (przewody i transformatory muszą być większe), nie przynosząc żadnych korzyści. Operatorzy sieci pobierają opłaty za moc bierną powyżej określonego progu. Instalacje kompensacyjne (kondensatory) poprawiają współczynnik mocy.
Czym różni się sieć jednofazowa od trójfazowej?
Jednofazowa (230 V): do urządzeń domowych, oświetlenia, małych silników. Trójfazowa/prąd trójfazowy (400 V): do większych silników, przemysłu, ładowania samochodów elektrycznych (22 kW). Wzór mocy: trójfazowo zawsze mnożymy przez √3 (≈1,732).
