ولت آمپر چیست؟

تـوان ظاهـری بـا واحـد ولـت آمـپر (VA) بـرای سـاده‌تر کـردن اعـداد و محاسـبه‌ی راحـت‌تر جـریان مصرفـی به کار مـی‌رود. از آن‌جا که VA = RMS volts × RMS amp  (مقدار مؤثر ولتاژ × مقدار مؤثر جریان) ، می‌توان مقدار VA را بر مقدار مؤثر ولتاژ تقسیم کرد تا مقدار مؤثر جریان مصرفی دستگاه به دست آید. دانستن مقدار مؤثر جریان به شما کمک می‌کند که اندازه‌ی اتصالات، مدارشکن‌ یا فیوزهایی که جریان دستگاه شما را تأمین می‌کنند، بدانید. ( منظور از اندازه، مقدار مؤلفه‌های مختلف مانند ولتاژ، جریان و … است. )

توان ظاهری چگونه محاسبه می‌شود؟

توان ظاهری برای مدارهای جریان مستقیم با ضرب ولتاژ (Vdc) در جریان (Idc) به سادگی به دست می‌آید:

VA = Vdc × Idc

در مدارهای جریان مستقیم توان ظاهری با توان واقعی برابر است. (در جریان مستقیم VA = W )

در مدارهای جریان متناوب، VA حاصل ضرب مقدار مؤثر ولتاژ (VRMS) در مقدار مؤثر جریان (IRMS) است.

VA = VRMS × IRMS

شما می‌توانید با ضرب مقدار مؤثر به دست آمده برای ولتاژ در مقدار مؤثر به دست آمده برای جریان، توان ظاهری را در واحد ولت آمپر به دست آورید.

کاربردهای توان ظاهری

با فرض اینکه مقدار ولتاژ را می‌دانید، توان ظاهری یک دید کلی از مقدار جریان مصرفی مدار به شما می‌دهد. برای مثال، ولتاژ استاندارد برای مصارف خانگی در ایالات متحده، 120 VRMS است. اگر بر روی یک محصول 300 ولت آمپر درج شده باشد، (عدد درج شده به حداکثر مقدار توان مصرفی دستگاه اشاره دارد.) و از منبعی جریان متناوب با ولتاژ خطی 120 VRMS تغذیه کند، می‌توان حداکثر جریان مورد انتظار را این‌گونه محاسبه کنید:

300 VA/120 VRMS = 2.5 ARMS

بنابراین، شما می خواهید اطمینان حاصل کنید که سیم‌ها و مدارهای مرتبط با عرضه این محصول حداقل جریان 2.5 ARMS را فراهم کنند.

معمولاً بر روی محصولات الکترونیکی اطلاعاتی مانند حداکثر توان الکتریکی ورودی، ولتاژ ورودی، فرکانس و حداکثر توان ظاهری درج شده است.

برای ترکیب توان ظاهری چند دستگاه جریان مستقیم، ولت آمپرها (توان ظاهری) را به صورت خطی با یکدیگر جمع کنید. با این حال در ترکیب توان ظاهری (یا جریان) چند دستگاه جریان متناوب برای بدست آوردن مقداری دقیق، هیچ راه ساده و مستقیمی وجود ندارد زیرا که جریان دستگاه‌ها الزاماً با یکدیگر هم‌فاز نیستند در نتیجه نمی‌توان آن‌ها را به صورت خطی جمع کرد. امّا اگر شما به سادگی هر ولت آمپر (یا جریان) را با یکدیگر جمع کنید، نتیجه، یک تخمین محافظه‌کارانه از مقدار واقعی خواهد بود؛ چرا که مقدار واقعی همیشه کوچک‌تر یا مساوی این عدد است.

ضریب توان، اصطلاح مفید دیگری برای این بحث است که تحت عنوان «نسبت W (توان واقعی) به VA (توان ظاهری)» تعریف می‌شود.

ضریب توان:  PF = W/VA

ضریب توان همواره عددی بین صفر و یک است زیرا توان واقعی که یک دستگاه مصرف می‌کند همیشه کوچک‌تر یا مساوی توان ظاهری آن است. توجه داشته باشید که ممکن است اختلاف پتانسیل در یک مدار بسیار زیاد باشد یا جریان بسیار بالا باشد ولی انرژی مصرف نکند. (صفر وات هدر دهد.)

با عقل جور در نمی‌آید اما این درست است که اگر مدار کاملاً غیرفعال باشد، (یک خازن یا القاگر محض) کار انجام نخواهد داد و گرمایی نیز تولید نخواهد کرد. پس صفر وات مصرف (یا هدر) می‌دهد. با این حال می‌تواند جریان قابل توجهی را جلب کند که موجب افزایش قابل توجه VA می‌شود.

در این مورد، ضریب توان صفر است و به این دلیل ممکن است که رابطه‌ی بین فازهای موج جریان و ولتاژ مانند مداری که دائماً در حال جذب توان واقعی و پس دادن آن است، عمل کند. بنابراین برآیند توان واقعی مصرف شده، صفر است.

خلاصه

وات و ولت آمپر هر دو یکای اندازه‌گیری توان هستند امّا تشابه آن‌ها به همینجا ختم می‌شود. وات، یا گرما تولید می‌کند و یا کار انجام می‌دهد در حالی که ولت آمپر به سادگی اطلاعاتی نظیر اندازه‌ی سیم‌ها، فیوزها و یا مدارشکن‌ها را به شما می‌دهد. وات به صورت خطی جمع می‌شود امّا ولت آمپر، خیر. برای اندازه گیری W ، شما نیازمند یک وات متر مخصوص هستید. برای محاسبه‌ی ولت آمپر، می‌توان از یک مولتی‌متر استاندارد برای اندازه‌گیری VRMS و IRMS بهره برد و حاصل را به دست آورد.

برای درک بیشتر از تفاوت میان آمپر، ولت و وات میتوانید به مطلب زیر مراجعه نمایید: