กำลังไฟฟ้า (Power) คือปริมาณพลังงานที่ใช้หรือผลิตในหน่วยเวลาหนึ่ง โดยทั่วไปแล้วจะวัดในหน่วยวัตต์ (W) หรือกิโลวัตต์ (kW) โดยมีความสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้า (Voltage) และกระแสไฟฟ้า (Current) ตามสมการดังนี้:
P=V×IP = V \times IP=V×I
โดยที่:
- PPP คือ กำลังไฟฟ้า (วัตต์, W)
- VVV คือ แรงดันไฟฟ้า (โวลต์, V)
- III คือ กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์, A)
ประเภทของกำลังไฟฟ้า
กำลังไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก:
- กำลังไฟฟ้าจริง (Active Power) หรือกำลังไฟฟ้าเชิงพลังงาน (Real Power):
- ใช้เพื่อทำงานจริงหรือการผลิตพลังงาน
- หน่วยเป็นวัตต์ (W) หรือกิโลวัตต์ (kW)
- กำลังไฟฟ้าปรากฏ (Apparent Power):
- เป็นการรวมกันของกำลังไฟฟ้าจริงและกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยา
- หน่วยเป็นโวลต์แอมแปร์ (VA) หรือกิโลโวลต์แอมแปร์ (kVA)
- กำลังไฟฟ้าปฏิกิริยา (Reactive Power):
- ใช้สำหรับสร้างสนามแม่เหล็กในอุปกรณ์เช่นหม้อแปลงและมอเตอร์
- หน่วยเป็นโวลต์แอมแปร์รีแอ็กทีฟ (VAR) หรือกิโลโวลต์แอมแปร์รีแอ็กทีฟ (kVAR)
การคำนวณกำลังไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) กำลังไฟฟ้าจะคำนวณโดยการใช้ค่า Root Mean Square (RMS) ของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า พร้อมกับค่ามุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแส โดยมีสมการดังนี้:
P=Vrms×Irms×cos(ϕ)P = V_{rms} \times I_{rms} \times \cos(\phi)P=Vrms×Irms×cos(ϕ)
โดยที่:
- VrmsV_{rms}Vrms คือ ค่า RMS ของแรงดันไฟฟ้า
- IrmsI_{rms}Irms คือ ค่า RMS ของกระแสไฟฟ้า
- cos(ϕ)\cos(\phi)cos(ϕ) คือ ตัวประกอบกำลัง (Power Factor) ซึ่งเป็นค่า cosine ของมุมเฟส ϕ\phiϕ ระหว่างแรงดันและกระแส
กำลังไฟฟ้าเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาในระบบไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบ การติดตั้ง หรือการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ