Trong bài viết này, chúng ta sẽ được biết đến Watt (Oát) là đơn vị đo lường gì, định nghĩa và công thức để tính công suất.

1. Watt (Oát) là gì?

Tiền thân, nguồn gốc: Watt (Oát) được đặt theo tên của James Watt (1736-1819), một nhà phát minh và kỹ sư người Scotland. Mặc dù ông đã được cấp bằng sáng chế cho một số phát minh, nhưng ông được biết đến nhiều nhất với những cải tiến đối với công nghệ động cơ hơi nước, thứ mà nhiều người coi là công cụ mang lại Cách mạng Công nghiệp.

1.1. Mối liên hệ giữa Watt (W) & Joule (J):

1.1.1. Watt là gì? Joule (Jun) là gì?

Watt (ký hiệu là W) là đơn vị tiêu chuẩn dùng để đo lường công suất (theo thông lượng bức xạ trong Hệ đơn vị quốc tế (SI)). Watt có nguồn gốc từ các đơn vị cơ sở của SI như kilôgam (kg), mét (m) và giây (s), tất cả đều được xây dựng từ các hằng số xác định của tiêu chuẩn SI. Watt là thước đo tốc độ truyền năng lượng trong một đơn vị thời gian, với một oát bằng một joule (J) trên giây (1 Watt = 1 Joule / giây):

Công thức:

1.1.2. Công thức Joule (J):

Joule là đơn vị tiêu chuẩn của năng lượng hoặc công trong tiêu chuẩn SI, định nghĩa joule theo kilôgam, mét và giây:

Công thức là:

1.1.3. Công thức kết hợp giữa Watt và Joule:

Một Watt cũng có thể được biểu thị bằng các thuật ngữ này bằng cách kết hợp hai công thức trước đó:

Công thức:

Khi áp dụng cho năng lượng điện từ, watt đề cập đến tốc độ năng lượng được bức xạ, hấp thụ hoặc tiêu tan.

Hiểu về việc sử dụng năng lượng và tài nguyên là bước đầu tiên để tìm hiểu những thay đổi tiềm năng nào có thể tạo ra sự khác biệt cho các trung tâm dữ liệu, vốn là những nơi sử dụng nhiều năng lượng điện.

2. Mối liên hệ giữa Watt với Amperes (ampe; A) & Voltage (Vôn; V):

Trong một mạch điện – dù là dòng điện một chiều (DC) hay dòng điện xoay chiều (AC) – công suất là sản phẩm của cường độ dòng điện và hiệu điện thế (hoặc “điện áp”). Cường độ dòng điện, được đo bằng Amperes (ampe) (A), là tốc độ dòng năng lượng. Hiệu điện thế (Điện áp), được đo bằng Voltage (vôn) (V), là sự khác biệt về điện tích giữa hai điểm. Theo tiêu chuẩn SI, một volt bằng một watt chia cho một amp:

Công thức:

Từ công thức này, chúng ta có thể đưa ra công thức tính watt bằng cách nhân cả hai vế với ampe. Điều này mang lại cho chúng ta công thức sau, chỉ ra rằng một watt bằng một vôn nhân với một amp:

Công thức:

 

2.1. Sử dụng Định luật Ôm để đo công suất:

2.1.1. Khi tỷ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế:

Công suất tỷ lệ thuận với tỷ lệ bình phương của hiệu điện thế trên điện trở, ký hiệu là R và được đo bằng ôm (Ω).

Xét một đoạn mạch trong đó cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở đều không đổi.

Theo định luật Ohm, có một mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa ba tính chất này. Định luật quy định rằng điện áp bằng dòng điện (tính bằng ampe) nhân với điện trở, như được biểu thị trong công thức sau:

Chúng ta có thể kết hợp công thức này với công thức tính công suất để đưa điện trở vào tính toán của mình. Bước đầu tiên là sửa lại công thức công suất bằng cách chia cả hai vế của phương trình cho V:

Trong đó:

Công thức trên vừa chỉ ra rằng một amp bằng một watt chia cho một vôn.

Bước tiếp theo là sửa lại công thức Định luật Ôm bằng cách chia cả hai vế của phương trình cho R:

 

Công thức trên vừa chỉ ra rằng một amp bằng một vôn chia cho một điện trở.

• Cả hai công thức sửa đổi hiện đã được viết nên A nằm ở một vế của phương trình. Bây giờ chúng ta có thể sử dụng các công thức này để tính công suất dựa trên điện áp và điện trở.
• Đối với điều này, chúng ta cần đặt hai công thức lại với nhau, sử dụng giá trị A trong cả hai công thức:
• Khử A trước:

• 

 

2.1.2. Khi tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện:

Tương tự như 2.1.

 

Mà: