Продолжая разговор о выборе светодиодных ламп, нельзя обойти вниманием такие важные характеристики этих изделий, как потребляемая мощность и потребляемый ток. Как и в случае с напряжением, тут совсем не так все просто и очевидно, как может показаться на первый взгляд.
Традиционно, лампы накаливания потребители выбирали ориентируясь на их мощность. Чем больше ватт потреблял источник света, тем она ярче он светил, что полностью соответствовало линейной зависимости светового потока от потребляемой мощности, которая в свою очередь зависела от напряжения (поэтому при «проседании» напряжения в сети, лампы накаливания светили тусклее).
Светодиодные лампы представляют собою сравнительно сложные электронные устройства, в которых переменный ток преобразуется в постоянный, а затем еще и стабилизируется на определенном уровне, поэтому такой явной линейной зависимости светового потока от потребляемой мощности как для ламп накаливания нет и ориентироваться на нее можно только при очень грубой оценке. Забегая вперед, можно сказать, что выбирая светодиодную лампу для конкретных условий эксплуатации, оптимальный выбор можно сделать учитывая не только потребляемую мощность, но и целый ряд других очень важных характеристик, в частности световой поток и цветовую температуру, но сейчас все-таки поговорим о мощности.
Вообще говоря, то, что на бытовом уровне мы привыкли называть мощностью электроприбора не совсем точно отражает суть того, что на самом деле происходит в бытовой электросети.
И убедиться в этом можно очень просто.
Допустим, у нас есть самая обычная светодиодная лампа, на упаковке которой написано 8 Ватт. И тут же рядом указан потребляемый ток: 75 мА. На первый взгляд ничего странного в этом нет, но если мы вспомним школьный курс физики и то, что мощность является произведением тока и напряжения (P=U*I), то получится, что лампа включенная в сеть 220 В и потребляющая 0,075 А должна иметь мощность 16,5 Вт. Но мы помним, что на упаковке указано только 8 Вт. В чем же подвох?
Если предположить, что производитель специально занизил данные о потребляемой мощности, чтобы привлечь покупателей высокой экономичностью лампы или по ошибке указал завышенный ток, то проверить эту гипотезу можно с помощью ваттметра и амперметра, собрав несложную цепь.
Измерения с большой вероятностью покажут, что производитель был кристально честен — действительно, ваттметр покажет потребляемую лампой мощность около 8 Ватт, а амперметр — ток примерно 0,07 А. Разобраться в ситуации нам поможет такое электротехническое понятие как коэффициент мощности. Он крайне редко указывается в характеристиках бытовых приборов и поэтому практически незнаком широкому кругу пользователей. А дело то именно в нем.
Начнем с того, что формула P=U*I справедлива только для сетей постоянного тока. Поэтому, если мы делаем расчеты для потребителей, работающих на переменном токе, мы обязаны учитывать то, что для оценки таких устройств существует целых три вида мощности: активная, реактивная и полная.
Отношение активной мощности к полной называется коэффициентом мощности и обозначается как cos φ.
Если же теперь вернуться к показателям мощности и тока, которые мы узнали из измерений или надписей на упаковке, то должны знать, что мощность указанная в ваттах и измеренная ваттметром будет только активная. А сила тока, которая указана в амперах и измерена амперметром учитывает и активную и реактивную составляющие.
Несмотря на кажущуюся на первый взгляд некорректность такого подхода, в нем есть большой практический смысл, ведь бытовые счетчики, которые измеряют потребление электроэнергии в наших домах учитывают как раз ее активную компоненту (почему это делается именно так — тема отдельной статьи), а при выборе сечения кабеля в расчет принимается полная сила тока, которая по нему будет проходить.
Поэтому чтобы наш расчет потребляемой мощности имел бы не теоретический, а прикладной характер, мы должны изменить формулу, добавив в него коэффициент мощности:
P=U*I*cos φ
Для большинства современных светодиодных ламп в которые встроены блоки управления, коэффициент мощности составляет около 0,5, поэтому теперь наш расчет будет полностью корректным и соответствующим информации, указанной на изделии:
P = 220*0.075*0.5 = 8.25 Вт.
Как мы теперь понимаем, обе величины крайне важны — одна для пользователя, ведь именно за активную мощность потребляемую лампой в течение определенного времени он будет платить, а вторая для электрика, который будет делать расчет сечения кабелей для электропроводки. Справедливости ради, следует отметить, что токи потребляемые светодиодными лампами, в любом случае, в разы меньше токов, необходимых для работы ламп накаливания (для примера, аналогичная по световому потоку, рассмотренной светодиодной, лампа накаливания мощностью 60Вт будет потреблять ток порядка 270 мА, что почти в 3,5 раза больше) поэтому, какого-то критического влияния на домашнюю электропроводку они не оказывают.