L'energia elettrica, in termini fisici, è una funzione della corrente che scorre attraverso un sistema e della tensione (differenza di potenziale) di quel sistema. Infatti la potenza è semplicemente il prodotto di queste due quantità:
P=VI
Dove P è la potenza in watt (o joule al secondo), V è la differenza di potenziale in volt e I è la corrente in ampere. La potenza può essere espressa anche in volt-ampere e cavalli vapore (HP), quest'ultimo spesso utilizzato nei motori di tutti i giorni come quelli degli autoveicoli. 1 HP equivale a 746 watt.
Altri fattori influenzano la vera potenza erogata dall'impianto elettrico, in particolare la fase del circuito e la sua efficienza.
Se ottieni la potenza di un sistema in HP e la corrente in ampere, puoi calcolare i volt; se conosci la potenza e il numero di volt, puoi determinare la corrente in ampere; e se hai ampere e volt, puoi convertire in potenza.
Supponiamo di lavorare con un circuito da 30 HP che assorbe 800 ampere di corrente. Prima di determinare la tensione, è necessario trasformare l'equazione di potenza di base sopra in una più specifica che includa coefficienti moltiplicativi, se necessario.
Passaggio 1: convertire la potenza in Watt Watt
Poiché ampere e volt sono unità standard, ma HP non lo è, è necessaria la potenza in watt per risolvere l'equazione. Poiché 1 HP = 746 W, la potenza in questo esempio è:
746\volte 30 = 22380\testo{ W}
Passaggio 2: il sistema è un sistema trifase?
Se sì, introdurre un fattore di correzione di 1,728, che è la radice quadrata di 3, nell'equazione della potenza di base sopra, in modo che
P=1,728VI
Supponiamo che il tuo circuito da 22.380 watt sia un sistema trifase:
22.380 = (1.728)(V)(800)
Passaggio 3: qual è l'efficienza?
L'efficienza è una misura di quanta corrente e tensione viene convertita in potenza utile ed è espressa come numero decimale. Supponiamo che per questo problema l'efficienza del circuito sia 0,45. Anche questo viene incluso nell'equazione originale, quindi ora hai:
22.380 = (0,45)(1,728)(V)(800)
Passaggio 4: risolvere per Volt (o Ampere)
Ora hai tutto il necessario per determinare la tensione di questo sistema.
V=\frac{22,380}{(1,728)(0,45)(800)} = 35,98\testo{V}
L'equazione necessaria per risolvere problemi di questo tipo è
P = \frac{(E)(Ph)(V)(I)}{746}
Dove P = potenza in HP, E = rendimento, Ph è un fattore di correzione di fase (1 per sistemi monofase, 1,728 per sistemi trifase), V è la tensione e I è l'amperaggio.