Label peralatan ditulis dalam watt, tetapi kabel, sekering, dan pemutus diberi nilai dalam amp. Kalkulator ini menjembatani keduanya untuk AC DC, satu fasa, dan tiga fasa, dan menjelaskan mengapa watt yang sama dapat menarik arus yang sangat berbeda tergantung pada tegangan, fasa, dan faktor daya.
Mengapa watt, amp, dan volt tidak dapat dipertukarkan
Tegangan adalah "tekanan" listrik, arus adalah aliran muatan, dan daya adalah laju penggunaan energi. Mereka dihubungkan oleh P = V × I: daya sama dengan tegangan dikali arus. Karena hubungan itu, Anda tidak dapat mengubah watt menjadi ampere tanpa mengetahui tegangannya. Beban 1.500 W menarik 12,5 A pada 120 V tetapi hanya 6,25 A pada 240 V — daya yang sama, setengah arus, karena tegangan menjadi dua kali lipat.
Inilah alasan utama mengapa peralatan tegangan tinggi menggunakan 240 V: mengurangi separuh arus berarti konduktor yang lebih kecil, pemutus yang lebih kecil, dan rugi-rugi resistif yang lebih rendah pada kabel.
Faktor daya dan daya semu
Untuk beban DC dan beban AC resistif murni (pemanas, lampu pijar, pemanggang roti) faktor dayanya adalah 1, jadi I = P ÷ V. Namun motor, transformator, dan banyak perangkat elektronik menarik arus yang tidak sefase dengan tegangan. Daya nyata (volt-amp) lebih besar daripada daya nyata (watt) yang dikonsumsi, dan arusnya mengikuti daya semu. Itulah sebabnya rumus AC dibagi dengan V × pf: beban dengan pf 0,8 menarik arus 25% lebih banyak daripada yang disarankan oleh wattnya saja.
Mengapa sistem tiga fase menggunakan √3
Dalam sistem tiga fasa seimbang, ketiga tegangan saluran berjarak 120°. Ketika daya dinyatakan terhadap tegangan saluran-ke-saluran, total daya sebenarnya adalah P = √3 × V_LL × I × pf, sehingga arusnya adalah I = P (√3 × V_LL × pf). Jika Anda mereferensikan tegangan saluran-ke-netral (fase), daya total hanyalah tiga beban satu fasa: P = 3 × V_LN × I × pf. Mencampur tegangan saluran-ke-saluran dan saluran-ke-netral adalah kesalahan tiga fasa yang paling umum, jadi selalu konfirmasikan tegangan mana yang dilaporkan pada papan nama atau meteran Anda.
Dari ampli hingga ukuran breaker
Setelah Anda mengetahui arusnya, ukuran perangkat arus berlebih mengikuti NEC. Untuk beban yang terus-menerus (berjalan selama tiga jam atau lebih), pemutus dan konduktor harus mempunyai nilai 125% dari beban — setara, beban hanya boleh menggunakan 80% dari nilai pemutus. Kalkulator membagi arus dengan 0,8 dan membulatkannya ke ukuran standar berikutnya (15, 20, 25, 30 A,…). Ini hanyalah petunjuk perencanaan: desain sirkuit sebenarnya harus memperhitungkan peringkat suhu konduktor, penurunan suhu ambien dan bundling, aturan motor dan HVAC, serta perubahan kode lokal Anda.