Power Basics
Potência, em física geral, é energia por unidade de tempo. A energia, por sua vez, é a força multiplicada pela distância. A unidade padrão, ou SI, para potência é watts (W), enquanto a unidade SI para energia é joules (J). O tempo é normalmente expresso em segundos.
Na física eletromagnética, os princípios permanecem, mas as unidades mudam. Em vez de determinar a potência como W = J / s, a potência é expressa como o produto da diferença de potencial em volts (V) e a corrente em amperes (I). Assim, neste esquema:
P = VI
A partir dessas equações, fica claro que um watt é o mesmo que um volt vezes um ampere ou um volt-ampere (VA). Portanto, segue-se que um quilowatt (kW) é o mesmo que um quilowatt-ampere (kVA), com cada lado da equação dividido por 1.000.
Sistemas Trifásicos e Kilo-Unidades
Em sistemas de energia de corrente alternada (CA), a tensão é frequentemente fornecida em fases, pois isso é vantajoso em termos de redução das perdas de energia. Essas fases aparecem graficamente como ondas senoidais, com a tensão aumentando e diminuindo ciclicamente em um curto período de tempo. Em um sistema trifásico, essas ondas senoidais se sobrepõem, mas seus ciclos começam e terminam em pontos diferentes no tempo. O resultado é que a energia nesses sistemas não é simplesmente o produto da tensão pela corrente, mas é:
P = \ sqrt {3} VI
Portanto, se você estiver trabalhando com um motor trifásico, a relação entre kW e kVA é:
kW = \ sqrt {3} kVA
Exemplo
Suponha que você receba uma fonte de alimentação CA trifásica com uma tensão de 220 V fornecendo uma corrente de 40 A. Qual é a potência em quilowatts?
Primeiro, multiplique a tensão e a corrente para obter volt-amperes brutos:
(220 \ text {V}) (40 \ text {A}) = 8800 \ text {VA}
Em seguida, multiplique pelo fator de normalização para sistemas trifásicos:
\ sqrt {3} (8800 \ text {VA} = 15242 \ text {VA}
Finalmente, dividido por 1.000 para obter a resposta em kW (ou kVA):
\ frac {15242 \ text {W}} {1000} = 15,242 \ text {kW}