علاوه بر ولتاژ و جریان، پارامتر مهم دیگری مربوط به مدارهای الکتریکی وجود دارد:

توان الکتریکی. ابتدا، قبل از اینکه آن را در هر مداری تجزیه و تحلیل کنیم، باید بفهمیم که توان الکتریکی چیست.

توان یکی از مفاهیم کلیدی و واحدهای مرتبط با علم برق است که بر حسب وات اندازه گیری می شود.

یکی از جنبه های مهم هر مدار الکتریکی یا الکترونیکی توان الکتریکی مرتبط با آن است.

مشخص شده است که وقتی جریانی از مقاومت عبور می کند، انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می شود.

این واقعیت توسط بخاری های الکتریکی استفاده می شود که از یک مقاومت تشکیل شده است که جریان از آن عبور می کند.

لامپ‌ها نیز از همین اصل استفاده می‌کنند و المنت را گرم می‌کنند تا بدرخشد و نور تولید کند.

در مواقع دیگر از مقاومت های بسیار کوچکتر و جریان های بسیار کمتر استفاده می شود.

در اینجا مقدار گرمای تولید شده ممکن است بسیار کم باشد. اما اگر مقداری جریان داشته باشد مقداری گرما تولید می شود.

در این مثال گرمای تولید شده نشان دهنده مقدار توان الکتریکی است که هدر می رود.

تعریف توان الکتریکی:

توان الکتریکی نرخی است که در واحد زمان انرژی الکتریکی توسط یک مدار الکتریکی منتقل می شود. میزان انجام کار است.

از نظر مدار الکتریکی، توان الکتریکی نرخی است که در واحد زمان انرژی الکتریکی توسط یک مدار الکتریکی منتقل می‌شود.

از تعریف می توان دریافت که

W=V I

وات چیست: واحد توان الکتریکی

واحد توان الکتریکی، وات است که با علامت W نشان داده می شود و نام آن از مهندس اسکاتلندی جیمز وات (1736-1819) گرفته شده است.

تعریف الکتریکی وات:

یک وات سرعتی است که کار با آن انجام می شود زمانی که جریان یک آمپر، I از شبکه ای عبور می کند که اختلاف پتانسیل الکتریکی آن یک ولت V. W = V I است.

تعریف مکانیکی وات:

یک وات سرعتی است که با آن کار انجام می شود که سرعت یک جسم در یک متر در ثانیه در برابر نیروی متضاد ثابت یک نیوتن ثابت بماند.

توان ظاهری ، توان حقیقی و ضریب توان:

در مدارهای متناوب (AC )، با سه تعریف برای توان مواجه می شویم.

توان ظاهری:

از حاصلضرب ولتاژ در جریان به دست می آید. (در مدارهای سه فاز ضریب رادیکال 3 در آن لحاظ می شود.).

واحد توان ظاهری ولت-آمپر (VA) یا کیلو ولت- آمپر (KVA) است.

توان حقیقی یا اکتیو (KW ):

بخش از توان که صرف انجام کار می شود توان حقیقی نام دارد.

واحد توان حقیقی وات (W) یا کیلو وات (KW) است.

توان موهومی یا توان راکتیو (VAR):

مقدار توانی است که برای ایجاد میدان‌های الکتریکی یا الکترومغناطیسی سیستم‌ها نیاز است.

مثلا در یک موتور الکتریکی آن مقداری از توان که برای به وجود آمدن میدان‌های الکترومغناطیسی داخل موتور (سیم پیچ های استاتور) نیاز است توان موهومی نام دارد.

توان موهومی کاری انجام نمی‌دهد ولی وجود آن برای مدارهای شامل خازن یا سیم پیچ الزامی است.

این توان، بخشی از الکتریسیته است که به تولید و پایدار ماندن میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی لازم برای تجهیزات جریان متناوب کمک می‌کند.

رابطه بین این سه نوع توان به نام مثلث توان مشهور است.

طراحی سیستم الکتریکی (انتخاب کلید و فیوز و قطر سیم) بر اساس توان ظاهری انجام می شود.

توان ظاهری همیشه از توان حقیقی بیشتر است.

نسبت بین توان حقیقی و ظاهری را ضریب توان می‌گوییم.

هر چقدر ضریب توان بیشتر باشد یعنی توان حقیقی به توان ظاهری نزدیکتر باشد بدین معنی است که بخش بیشتری از توانی که موتور مصرف می کند به کار تبدیل می شود.

بنابراین موتوری که ضریب توان آن 0.95 است از موتوری که ضریب توان آن 0.90 است، بهتر است.