Вивчення електрики як фізичного явищапочинається ще зі шкільної лави. Багато педагогів, щоб спростити розуміння учнями матеріалу, що викладається, вдаються до порівняння електричного струму в провіднику з рухом рідини по трубі. І хоча це порівняння є наближеним, схематично все ж вдається описати процеси, пов'язані з явищем електрики в цілому і протікання електричного струму в провіднику зокрема. Але, як показує практика, набагато простіше освоїти всі тонкощі цього обширного розділу фізики, якщо відразу розглядати реально відбуваються процеси без спроби знайти їм аналог у світі механічних явищ.
Для опису електричних явищ, що відбуваютьсяв провідниках, використовують цілий набір різних величин і параметрів. Звичайно, для практичного застосування електрики нас цікавить потужність струму, але для визначення цього параметра доведеться познайомитися з іншими основними характеристиками протікання електрики в провіднику.
Сила є однією з важливих характеристикдії електричного струму. За своїм фізичним змістом вона показує кількість електрики (величину заряду), яке пропускає електричний ланцюг в одиницю часу. Для цього в розрахунок береться величина електричного заряду, що пройшов через поперечний переріз провідника за одиницю часу. У математичному вигляді ця величина виглядає як кулон (Кл) розділений на секунду (с). За одиницю вимірювання сили струму взята величина ампер (А).
Наступним параметром, який береться доувагу, коли розраховується потужність струму, є напруга. З огляду на те, що електричний струм - це впорядкований рух частинок, що мають заряд, для створення цього руху необхідна наявність електричного поля. Так, для визначення величини напруги розраховують відношення роботи струму на конкретній ділянці ланцюга до заряду, що протікає по ньому. За одиницю напруги було вирішено взяти вольт (В), який фізично дорівнює відношенню одиниці роботи Дж до одиниці заряду Кл.
Використовуючи амперметр, підключений до ланцюгапослідовно, визначаємо величину сили струму, а вольтметром, підключеним паралельно - напруга. Потужність струму визначаємо вже аналітично, множачи силу на напругу. З огляду на раніше прийняті фізичні визначення параметрів, отримаємо одиницю потужності Дж / с або один ват (Вт). Практично ми розглянули приклад розрахунку в ідеальному випадку, при якому визначили потужність постійного струму.
Ось тільки часто в повсякденній практиці мимаємо справу з трифазним струмом. Визначаємо потужність трифазного струму як суму потужностей кожної окремої фази. З огляду на те, що кожна з них працює в режимі змінного струму, то в розрахунок потужності додається множником коефіцієнт потужності навантаження cos j.
Порахувавши сумарну потужність струму для різнихспособів підключення навантаження для трифазного струму (а ми знаємо їх два - трикутником і зіркою) отримуємо, що після нескладних математичних перетворень формула для розрахунку в обох випадках прийняла один і той же вид. До добутку напруги на силу лінійного струму і на коефіцієнт потужності навантаження cos j додається множник, рівний квадратному кореню з трьох (або в наближеному обчисленні 1,73).
Вивчивши поняття «потужність струму» варто нагадати проіснування двох її основних видів. Для активної електричної потужності характерно перетворення в інші види енергії. Нею може бути світлова, теплова, механічна і інші. Для вимірювання використовуються вати, кіловати, мегавати.
При розгляді реактивної електричної енергіїмають на увазі величину, яка характеризується електричним навантаженням, створюється споживачами енергії коливання електромагнітного поля. Найчастіше цей вид енергії характерний для двигунів. В якості одиниці вимірювання приймають вольт - ампер реактивний (Вар).
