Verschil tussen watt en volt-ampere?

[jkien]

De elektrische specificatie van een informatiebord (deze) vermeldt: "opgenomen vermogen: nominaal 238 W, piek 445 VA". Waarom worden er twee verschillende eenheden gebruikt, W en VA? Zijn die gelijk aan elkaar of niet?

[Professor Puntje]

Wat eenheden betreft zijn ze gelijk, maar hun betekenis is verschillend: https://nl.wikipedia.org/wiki/Voltamp%C3%A8re

[boertje125]

Watt (echt vermogen) en volt-ampère (schijnbaar vermogen) geven aan hoe spanning en stroom in verschillende circuits werken.

Bij gelijkstroom zijn watt en volt-ampère hetzelfde.

[HansH]

Het momentane vermogen wat geleverd wordt is momentane spanning x momentane stoom. als je dat integreert over de tijd dan krijg je de geleverde energie over die tijd. dat delen door de tijd levert het gemiddelde vermogen

Als je een spanning over een pure weerstand zet dan is het geleverde vermogen V(t) x I(t)= V(t) x V(t)/R= V(t)^2/R of ITt)^2 x R Daarom bepaalt met de RMS waarde van spanning en stroom om zo simpel het vermogen in een weerstandbelasting te kunnen berekenen. het vermogen is dan Vrms x Irms.

Nu geldt voor een weerstand dat U=I x R dus spanning is op elk moment evenredig met de stroom. dus dan is Vrms x Irms hetzelfde als de inegraal van spanning x stroom over de tijd gedeeld door de tijd. maar voor veel apparaten is de stroom die er gaat lopen niet bepaald door een weerstand, maar door iets ingewikkelds omdat er bv spoelen in zitten of niet lineaire elementen zoals gelijkrichters en geschakelde voedingen. in dat geval is het vermogen kleiner dan Vrms x Irms. Dat komt omdat er dan ook vermogen heen en weer loopt ipv alleen naar de belasting toe. je kunt dan nog steeds Vrms x Irms meten maar het echte opgenomen vermogen is dan altijd minder. Daarom wordt het schijnbaar vermogen genoemd. en de verhouding tussen die 2 heet dan powerfactor.
Voor moderne powersupplies is er een eis aan die powerfactor bv groter dan 0.9. dat komt omdat de elektriciteitsmaatschappijen niet willen betalen voor het extra verlies in de leidingen veroorzaakt door een lage powerfactor.
een pure spoel of condensator aansluiten op een wisselspanning geeft een powerfactor van 0 omdat dan spanning en stroom altijd 90 graden uit fase lopen.

[jkien]

Dat lijkt op een conventie waarbij de grootheid vaag en dubbelzinnig mag worden aangeduid, zoals "vermogen = 238 W en 445 VA"? Of moet je de grootheid toch eenduidig specificeren, zoals "echt vermogen = 238 W en schijnbaar vermogen = 445 VA"? Dat zou dubbel werk zijn bij het opschrijven.

[HansH]

het zijn dingen die los van elkaar staan en zelfs beide gegeven moeten zijn. 238 W en 445 VA kan prima. dan heb je een powerfactor van 0.54. met 238 watt weet je immers niet hoeveel stroom er bv in een zekering loopt en hoe je die moet dimensioneren.

[jkien]

Ja, natuurlijk zijn dat verschillende dingen, maar het gaat mij om iets anders, namelijk de notatie. Bij de VA-notatie wordt de betekenis van de grootheid kennelijk verplaatst naar de notatie van de eenheid. In mijn ogen is dat vergelijkbaar met dat iemand in een andere situatie bij een spanningsmeting zou opschrijven dat U = 230 V_RMS en U = 400 V_max in plaats van U_RMS = 230 V en U_max = 400 V. Dat zou ik ook niet netjes vinden.

[Professor Puntje]

Het is niet netjes, maar in de ogen van techneuten wel handig. Vergelijkbaar met een abuse of notation in de wiskunde. Wellicht is het zelfs gestandaardiseerd om het zo te doen, maar dat zou ik niet weten.

[HansH]

Ja, natuurlijk zijn dat verschillende dingen, maar het gaat mij om iets anders, namelijk de notatie. Bij de VA-notatie wordt de betekenis van de grootheid kennelijk verplaatst naar de notatie van de eenheid. In mijn ogen is dat vergelijkbaar met dat iemand in een andere situatie bij een spanningsmeting zou opschrijven dat U = 230 V_RMS en U = 400 V_max in plaats van U_RMS = 230 V en U_max = 400 V. Dat zou ik ook niet netjes vinden.

VA notatie betekent spanning_RMS x stroom_RMS en de eenheid is nog steeds vermogen 230V RMS en 400V peak zijn 2 andere dingen. daarbij is de vorm van de spanning van belang. voor een sinus is het 230VRMS en 325V peak. maar ik kan ook een signaal maken met 230VRMs en 10000V peak.

[Xilvo]

VA notatie betekent spanning_RMS x stroom_RMS en de eenheid is nog steeds vermogen

De grootheden zijn "complexe vermogen" en "effectief vermogen" met respectievelijke eenheden VA en W.

[HansH]

VA notatie betekent spanning_RMS x stroom_RMS en de eenheid is nog steeds vermogen

De grootheden zijn "complexe vermogen" en "effectief vermogen" met respectievelijke eenheden VA en W.

complex vermogen kun je alleen over spreken als je het hebt over pure sinussen van 1 frequentie. maar de meeste moderne apparatuur geeft signalen verre van dat. zie ook https://en.wikipedia.org/wiki/Power_factor

[Professor Puntje]

De notatie is lelijk want VA = W (per definitie). jkien begrijpt denk ik het verschil tussen schijnbaar en effectief vermogen wel, dus het gaat in dit topic om de notatie.

[HansH]

Het zijn nog steeds watts, maar die gaan 2 kanten op. dus op elk moment in de tijd kun je spreken over echt vermogen wat getransporteert wordt. Dus wat is daar dan lelijk aan? en hoe zou je het zelf dan willen herdefinieren zodat het voor jou niet lelijk is?

[HansH]

hier zie je het effect van echte vermogen en schjnbaar vermogen (schijnbaar vermogen kun je gebruiken ipv complex vermogen als je over verschillende frequenties praat)
de bovenste curve is het momntane vermogen wat de spanningsbron levert op elk tijdstip
hier een voorbeeld van een weerstandsload, dus powerfactor =1 en schijnbaar vermogen is werkelijk vermogen

hier een voorbeeld van een stroom met een andere frequentie dan de spanning, powerfactor =0 en schijnbaar vermogen is zelfde als schijnbaar vermogen i het eerste geval

De term schijnbaar vermogen is vooral belangrijk ivm dikte van draden, verliezen, zekeringen etc.

[Professor Puntje]

VA = W. Dus zou je VA normaal gesproken door W mogen vervangen. Maar door de conventie dat je via het gebruik van VA of W aangeeft om wat voor soort vermogen het gaat leidt de vervanging van VA door W (of omgekeerd) nu tot fouten. Dat maakt de betreffende conventie formeel gesproken fout omdat je daarmee een onderscheid maakt tussen zaken die natuurkundig gesproken per definitie gelijk zijn (zoals Volt*Ampere en Watt).

Zie verder: https://www.allaboutcircuits.com/textbo ... ent-power/