Elektriksel sistemlerde cihazların 1 sn. de harcayacakları enerji miktarları birbirinden farklıdır. Bu durum şöyle bir tanımı ortaya çıkarır. Elektrikte güç; elektriksel cihazların birim zamanda harcadıkları enerjiye denir. Elektrikte güç kavramı üç başlığa ayrılır. Bunlar; Görünür güç, aktif güç ve reaktif güç tür. Elektrikte gücün birimi watt'tır '' W '' harfi ile sembolize edilir.
Watt : SI de uluslar arası standart güç birimi olarak kabul edilir. Buhar makinası mucidi olan James Watt'a ( 1736-1819) atfen SI birim sisteminde güç birimi olarak kabul görmüştür. Enerji dönüşüm oranında ölçüm birimidir. Joule / Saniye olarak tanımlanır.
Elektrikte Görünür Güç : Alıcıların şebeke üzerinden çektiği güce, elektrikte görünür güç adı verilir. '' S '' harfi ile sembolize edilir. Görünür gücün formülü : S = U x I dır. Ve birimi VA'dır.
Aktif Güç : Elektriksel bir cihaz çalışmaya başladığı anda güç tüketir. Bu güce aktif güç denir. Alternatif akımda güç denildiğinde anlatılmak istenen aktif güç'tür. Aktif güç, kullanılabilen yararlı güçtür. Biri Watt ve '' W '' harfi ile sembolize edilir. Aktif Güç Formülü : P = U x I x Cosφ dir.
Reaktif Güç : Yapılarında bobin bulunan ve endüktif etki yaratan alıcıların ( motorlar, transofrmatörler vb.) çektiği güce reaktif güç denir. Oluşan bu etkiyi dengede tutmak için kapasitör kullanılması işlemine
kompanzasyon denir. Reaktif güç, aktif gücün tersine kullanılabilir bir güç değildir. Reaktif gücün birimi '' VAR '' ( Volt - Amper - Reaktif ) dir. Ve '' Q '' harfi ile sembolize edilir.
Reaktif Güç Formülü : Q = U x I x Sinφ dir.
Alternatif akımda güç denildiğinde, anlatılmak istenilenin aktif güç olduğunu ve birimin watt olduğunu yukarı belirtmiştik. Elektriksel sistemtemlerde watt birden fazla şekilde tanımlanabilir.
Örneğin ;
=> 1Watt = 1 A şiddetindeki bir elektrik akımının, 1 V 'lik gerilim altında yaptığı iştir.
=> 1Watt = 1 Sn. de yapılan 1 Joule'lik iştir.
=> 1HP ( Beygir gücü) = 736 W
=> 1W = 0,001 KW
=> 1000Watt = 1KW gibi...
Elektriksel cihazların harcadığı elektrik enerjisini belirleyen iki değişken vardır ;
1. Elektrik enerjisi tüketen cihazların, tükettikleri enerji miktarı kullanıldıkları süreye göre değişir.
2. Elektrik enerjisi tüketen cihazların, tükettikleri enerji miktarı sahip oldukları elektriksel güce bağlıdır.
Örnek 1 : 200W'lik bir ampul, 1sn. çalıştırıldığında 200 joule enerji harcar.
Örnek 2 : 1500W'lik bir elektrikli cihaz bir sn çalıştığında 1500 joule enerji harcamış olur.
Bu durum ortaya şöyle bir formül çıkarır. Eğer cihazın gücü ve çalıştığı süre biliniyorsa tükettiği enerji formülü : Güc x Zaman
Doğru Akımda Güç : Bilindiği üzere alternatif akımla çalışan cihazlar çevremizde çoğunlukta olsada, doğru akımla çalışan alıcılar da vardır. Örneğin; doğru akım motorlarında elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülür ve bir iş yaptırılır. Bu durumda, doğru akım kaynağı ( DC kaynak ), alıcı olan motora her saniye bir enerji verir. Alıcı tarafından ( DC Motor) bu enerji işe dönüştürülür. Konuya başlarken gücün tarifi için, birim zamanda harcanan enerji demiştik. Burada da şöyle bir tanım oluşuyor ; Birim zamanda yapılan işe güç denir. DC 'de güç iki faktöre bağlıdır. Bu faktörler ; Devreye uygulanan gerilim ve ve alıcının çektiği akımdır. Doğru akım devrelerinde, gerilim ile güç doğru orantılıdır. Yani gerilim arttıkça güç artar, gerilim azaldıkça güç azalır. Ayrıca;
=>Akım şiddeti ile güç doğru orantılıdır. Yani akım şiddeti artarsa güç artar. Akım şiddeti azalırsa güç azalır.
=>Alıcıların güçleri akım şiddeti ve gerilim ile doğru orantılı olduğundan çekilen güç, akım x gerilim biçiminde ifade edilir.
=>Alıcının gücü şebekeden çekilen akımada bağlıdır. Gibi ifadelerde ekleyebiliriz.
Matematiksel olarak gücün formülü: P = I x E 'dir. Burada '' P '' güç, '' I '' akım ve '' E '' ise gerilim sembolü olarak kabul edilmiştir. Bir diğer karşılığı da
P = U x I dır. Yine aynı şekilde '' P '' harfi gücü, '' I '' harfi akımı ve '' U '' harfide gerilimi temsil etmektedir. Formülün açılımı yukarıda da belirttiğimiz gibi Güç eşittir akım çarpı gerilim. P = U x I formülünde gerilim değeri yerine akım değeri kabul edilirse oluşacak yeni formül şu şekilde olacaktır :
P = I² x R
Güç birimi olan watt'ın katları ve askatlarıda kullanılan değerler arasındadır. Özellikle kilowatt sözcüğü ile piyasada çok sık karşılaşmak mümkündür.
=> Pikowatt : watt'ın trilyonda birine eşittir.
=> Nanowatt : watt'ın milyarda birine eşittir.
=> Mikrowatt : watt'ın milyonda birine eşittir.
=> Miliwatt : watt'ın binde birine eşittir.
=> Kilowatt : watt'ın bin katıdır.
=> Megawatt : watt'ın bir milyon katıdır.
=> Gigawatt : watt'ın bir milyar katıdır.
=> Terawatt : watt'ın bir trilyon katıdır.
=> Patewatt : watt'ın bir katrilyon katıdır.
Alternatif Akım ( AC )'de Güç : Alternatif akım devrelerinde, devreye uygulanan gerilim ve devre üzerinden geçen akım değerleri zamana bağlı değişkenlik gösterir. Bu durumda akım ve gerilim çarpımına eşit olan güç, belirgen olan iki faktörün değişkenliğinden dolayı doğru akım ( Dc ) de olduğu gibi her zaman P = U x I olarak varsayılamaz. Çünki zamana bağlı olarak değişkenlik gösterebilir.
Monofaze (1 Fazlı) Alternatif Akım için Güç ve Güç Formülleri :
Alternatif akım devrelerinde kullanılan alıcı çeşitleri ; Omik alıcılar, Endüktif alıcılar :
Endüktif alıcılar : Röle, trafo, ve ac motorlar gibi bobinli alıcılara endüktif alıcı denir. Ve bağlı oldukları devrelere de endüktif devre denir. Endüktif devrelerde, alıcıların çektiği akım ve gerilim değerleri arasında bir açı farkı vardır. Bu açı farkına, faz farkı ve bu açının kosünüs değerine de güç katsayısı denir. Monofaze endüktif alıcıların gücü, gerilim, akım ve kosinüs fi ile orantılıdır. Bu tanımdan oluşan formül şöyledir :
P = U x I x Cosφ
Omik Alıcılar : Evlerimizde kullandığımız elektrik sobası, ocaklar, ütü ya da atölyede havya gibi bobinsiz alıcılara omik alıcı ve bağlı oldukları devreye de omik devre denir. Omik alıcılar için güç değerleri hesap edilirken, dc 'de olduğu gibi P = U x I formülü kullanılabilir. Yani omik devrelerde, güç, akım ve gerilim çarpımına eşittir.
Trifaze (3 Fazlı) Alternatif Akım için Güç ve Güç Formülleri :
Endüktif Almaçlar : Trifaze Ac devrelerde kullanılan asenkron motorlar, endüktif alıcılara bir örnektir. Monofaze sistemde olduğu gibi trifaze sistemde de bu alıcıların bağlı oldukları devreye endüktif devre ismi verilir.
Trifaze Endüktif devrelerde güç formülü : P = √3 x I x V x Cosφ dir.
Trifaze Omik Devre ve Alıcılar : Omik devrelerde güç formülü : gerilim x akım x √3 dür.
Yani : P = U x I x √3 ====> √3 = 1.73
