Вольт-амперы, не нагрев
Полная мощность синуса S = V I при действующих напряжении и токе. Её записывают в вольт-амперах, чтобы не спутать с ваттами нагрева. Тест: 230 В × 2 А = 460 В·А. Хаб: переменный ток.
В списках единиц В·А и кВ·А — те же ватты по размерности СИ. Подпись «вольт-ампер» — педагогическая, не вторая физическая величина.
S = V I
S = V · I
Обратный ход: V = S / I, I = S / V. Нуль тока или напряжения при поиске другой величины — деление на нуль.
Не ватты P и не вары Q
Не P = V I cosφ: там ещё косинус. Не Q = V I sinφ. Не постоянное UI как «единственные ватты мира»: здесь подчёркнуты вольт-амперы сети.
Не номинал трансформатора как отдельная страница: её в каталоге нет. Здесь только произведение двух действующих.
Как пользоваться
Три поля: S, V, I. Действующие, не пик. Раздел: переменный ток.
Примеры
Прямая. 230 · 2 = 460 В·А.
Напряжение. 460 В·А и 2 А → 230 В.
Ток. 460 и 230 → 2 А.
Запрет. Искать V при I = 0.
Ещё задачи
Розетка 230 В, ток 10 А по амперметру: S = 2300 В·А. Если cosφ = 0,8, нагрев только 1840 Вт. Провода чувствуют 10 А, не 8 А «как будто от ватт».
Источник 12 В, 3 А по шильдику в вольт-амперах: S = 36 В·А. На активной нагрузке при cosφ = 1 это же 36 Вт. При худшем cosφ ватты меньше, ток тот же потолок.
Связь с действующим: пик 325 В × 2 А даст завышенные 650 вместо 460. Сначала rms.
Связь с cosφ = P/S: 368 Вт и 460 В·А → 0,8. Сначала S здесь, затем коэффициент.
Нулевой ток: S = 0. Холостой по току в этой модели. Не ошибка.
Киловольт-амперы: 2,3 кВ·А при 230 В → I = 10 А. Смотрите список единиц, не пишите 2300 в поле с подписью кВ·А.
Не складывайте ватты и вольт-амперы в одну кучу как «мощность всего». Сначала приведите к одному смыслу.
Лаборатория: вольтметр и амперметр, произведение. Ваттметр покажет меньше или равно, если нагрузка не чисто активная.
Контрольный якорь: 230×2=460. Нуль тока → нуль S. Деление на нуль тока — ошибка.
Не путайте с U = IR: омы здесь не нужны. S не равно I²R, если есть реактивность: тогда I²R — как раз активные ватты.
Трёхфазный множитель √3 на этой странице не стоит. Одна фаза, два действующих.
Частота в формулу не входит. 50 Гц или 400 Гц борта самолёта — то же S = V I при тех же действующих.
Обратный ход к току удобен, когда известна «ёмкость» источника в вольт-амперах и напряжение сети.
Блок питания 65 В·А при 19 В: ток до ≈ 3,42 А. Ватты ноутбука могут быть меньше, если коэффициент не единица. Шильдик чаще держит именно S.
Учебный генератор 6 В, 0,2 А: S = 1,2 В·А. На резисторе 30 Ом при 6 В ток 0,2 А и P = 1,2 Вт — числа совпали, ярлыки всё равно разные.
Школа: почему В·А, если размерность как у ватта
Ватт — джоуль в секунду, активный поток энергии. Вольт-ампер — произведение действующих, без косинуса. СИ не вводит отдельную размерность: это соглашение записи, чтобы не спутать смысл.
Модуль комплексной мощности |S| = V I. Аргумент — φ. Страница берёт модуль, фазу не показывает.
Треугольник: гипотенуза S, катеты P и Q. Если известны только V и I, катеты ещё не разложились.
На чисто активной нагрузке S и P совпадают числом. Тогда вольт-ампер и ватт говорят об одном нагреве. При сдвиге — нет.
Генератор и трансформатор в учебнике часто нормируют по S: нагрев обмоток зависит от тока, изоляция — от напряжения, произведение задаёт габарит. Отдельной страницы номинала здесь нет.
Памятка: S = VI; не cosφ; не sinφ; действующие; В·А как ярлык.
Ещё сюжет предохранителя: плавкая вставка смотрит ток. S / V даёт этот ток. Ватты нагрузки могут быть меньше.
Ещё сюжет длинной линии: потеря напряжения связана с током. Большое S при том же V значит большой ток.
Не пишите «460 ватт полной мощности». Пишите 460 вольт-ампер. Так отличают от 368 ватт активных.
Связь с импедансом: S = I² Z = V² / Z по модулю. Страница этого не раскрывает, только V I.
Итог журнала: произведение двух действующих, ярлык В·А, нагрев считает сосед.
Контроль: если P вышло больше S при тех же измерениях, одно из чисел неверно: модуль косинуса не больше 1.
Итоговая памятка: S = V I, обратный ход делением, нуль запрещён в знаменателе, не путать с P и Q.
Ещё сюжет автотрансформатора в задачнике: вторичное 115 В, ток 4 А, S = 460 В·А. Это не «половина 230 В × 4 А сети» без схемы. Считайте ту пару V и I, которую назвали условием.
Не переводите В·А в лошадиные силы списком мощности, чтобы «оценить мотор»: лошадиная сила про механические ватты, не про полную электрическую.
Типичные ошибки
- Назвать S ваттами нагрева.
- Подставить пик вместо действующего.
- Умножить ещё на cosφ и думать, что это всё ещё S.
- Делить на нулевой ток.
- Вставить √3 «на всякий случай».
Соседи: активная и реактивная мощность, коэффициент мощности, действующее значение, закон Ома.
Частые вопросы
- Какая формула полной мощности?
- S = V I при действующих V и I. Запись в вольт-амперах.
- 230 В и 2 А?
- S = 460 В·А.
- Это те же ватты?
- Размерность совпадает с ваттом, смысл другой. Нагрев — P = V I cosφ.
- Как связаны P, Q и S?
- На синусе S² = P² + Q². Страница считает только произведение V I.
- Ток ноль?
- S = 0. Искать напряжение при нулевом токе нельзя.
- Где хаб?
- Переменный ток.
Источники
- Иродов И. Е. Основные законы электромагнетизма.
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Электричество.
- BIPM. The International System of Units (SI).