3.4 การคำนวณค่าไฟฟ้า

การคำนวณค่าไฟฟ้า ตัวเลขที่กำกับไว้บนเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะใช้พลังงานไฟฟ้าต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและขนาดของเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งทราบได้จากตัวเลขที่กำกับไว้บนเครื่องใช้ไฟฟ้า ที่ระบุไว้ทั้งความต่างศักย์ (V) และกำลังไฟฟ้า (W) ตัวเลขกำหนดความต่างศักย์และกำลังไฟฟ้าบนเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิด เช่น หลอดไฟฟ้า หม้อหุงข้าวไฟฟ้า เตารีดไฟฟ้า มีตัวเลขกำกับไว้ บนเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น หลอดไฟฟ้ามีตัวเลขกำกับว่า 220 V 60 W ตัวเลข 220 V หมายถึงหลอดไฟฟ้านี้ใช้กับความต่างศักย์ 220 โวลต์ ซึ่งเราต้องใช้ให้ตรงกับค่าความต่างศักย์ที่กำหนดมา ส่วนตัวเลข 60 W ที่กำกับมาเป็นค่าของพลังงานไฟฟ้าที่หลอดไฟฟ้าใช้ไปในเวลา 1 วินาที ซึ่งเรียกว่า กำลังไฟฟ้า การวัดพลังงานไฟฟ้า ใช้หน่วยเป็นจูล ตัวเลข 60 W จึงหมายความว่า ขณะเปิดไฟ หลอดไฟฟ้านี้จะใช้พลังงานไฟฟ้า 60 จูล ในเวลา 1 วินาที กำลังไฟฟ้า (Electric Power) คือ พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปในเวลา 1 วินาที มีหน่วยเป็นวัตต์ (W) หรือจูลต่อวินาที   การคำนวณหากำลังไฟฟ้า ความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดหาได้จากพลังงานไฟฟ้าที่ เครื่องใช้ไฟฟ้านั้นใช้ไปในเวลา 1 วินาที ซึ่งเขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ว่า กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) = พลังงานไฟฟ้า(จูล)/เวลา (วินาที) ตัวอย่าง ตู้เย็นหลังหนึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าไป 1,500 จูลในเวลา 10 วินาที ตู้เย็นหลังนี้ ใช้กำลังไฟฟ้าเท่าใด วิธีทำ พลังงานไฟฟ้า = 1,500 จูล , เวลา = 10 วินาที จากความสัมพันธ์ กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) = พลังงานไฟฟ้า(จูล)/เวลา (วินาที) กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) = 1500 (จูล) / 10 (วินาที) ดังนั้น กำลังไฟฟ้า = 150 จูล / วินาที หรือ = 150 วัตต์ ตอบ ตู้เย็นหลังนี้ใช้กำลังไฟฟ้า 150 จูลต่อวินาที หรือ 150 วัตต์ กระแสไฟฟ้านำพลังงานไฟฟ้ามายังเครื่องใช้ไฟฟ้า ดังนั้นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่อกับวงจรไฟฟ้า ที่มีความต่างศักย์ค่าหนึ่งจะพบว่า ถ้ากระแสไฟฟ้าผ่านมาก แสดงว่าเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นใช้พลังงานไฟฟ้ามาก นั่นคือ ใช้กำลังไฟฟ้ามาก และถ้ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านน้อยแสดงว่าเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย นั่นคือ ใช้กำลังไฟฟ้าน้อยด้วย สรุปได้ว่า กำลังไฟฟ้ามีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเครื่อง ใช้ไฟฟ้า และความต่างศักย์ที่เครื่องใช้ไฟฟ้านั้นต่ออยู่ โดยกำลังไฟฟ้ามีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างความต่างศักย์กับกระแสไฟฟ้า ถ้า P แทนกำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็นวัตต์ V แทนความต่างศักย์มีหน่วยเป็นโวลต์ I แทนกระแสไฟฟ้ามีหน่วยเป็นแอมแปร์ จะได้ P = VI ตัวอย่างที่ 1 เตารีดไฟฟ้าอันหนึ่งใช้กำลังไฟฟ้า 1,100 วัตต์ เมื่อต่อเข้ากับความต่างศักย์ 220 โวลต์ จะมีกระแสไฟฟ้าผ่านเท่าไร วิธีทำ เตารีดไฟฟ้าใช้กำลังไฟฟ้า ( P ) = 1,100 วัตต์ เตารีดไฟฟ้าต่อกับความต่างศักย์ ( V ) = 220 โวลต์ จากสมการ P = VI ดังนั้น 1,100 = 220 X I I = 1.100/220 I = 5 แอมแปร์ ตอบ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเตารีดไฟฟ้า 5 แอมแปร์   ตัวอย่างที่ 2 วัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเครื่องปรับอากาศเครื่องหนึ่งได้ 10 แอมแปร์ เมื่อ เครื่องปรับอากาศต่อกับความต่างศักย์ 220 V เครื่องปรับอากาศนี้ใช้กำลังไฟฟ้า เท่าไร วิธีทำ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเครื่องปรับอากาศ ( I ) = 10 แอมแปร์ เครื่องปรับอากาศต่อกับความต่างศักย์ ( V ) = 220 โวลต์ จากสมการ P = VI ดังนั้น P = 220 X 10 P = 2,200 วัตต์ ตอบ เครื่องปรับอากาศนี้ใช้กำลังไฟฟ้า 2,200 วัตต์ กำลังไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดใช้กำลังไฟฟ้าต่างกันดังนี้ เครื่องใช้ไฟฟ้า กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) เตารีดไฟฟ้า 700 – 1,600 หม้อหุงข้าวไฟฟ้า 500 – 1,400 พัดลมตั้งพื้น 25 – 75 ตู้เย็น 70 – 260 เครื่องปรับอากาศ 1,150 ขึ้นไป กาต้มน้ำไฟฟ้า 200 – 1,000 เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทที่ให้ความร้อนและเครื่องปรับอากาศจะใช้กำลังไฟฟ้า มากกว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทอื่น เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะใช้กำลังไฟฟ้าต่างกัน และเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดเดียวกัน ถ้ามีขนาด ต่างกันก็จะใช้กำลังไฟฟ้าต่างกันด้วย เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดที่ต้องใช้กำลังไฟฟ้ามาก เช่น เตารีดไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศ ถ้ายิ่งใช้เป็นเวลานาน จะยิ่งสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้ามาก ดังนั้น การเลือกใช้ เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจึงควรพิจารณาถึงความจำเป็นเปรียบเทียบกับประโยชน์ ที่จะได้รับว่าคุ้มค่า กันหรือไม่ การคำนวณหาพลังงานไฟฟ้า เมื่อทราบค่ากำลังไฟฟ้าที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า สามารถหาพลังงานไฟฟ้าที่สิ้นเปลืองไปกับเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นได้ดังนี้ กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) = พลังงานไฟฟ้า(จูล) / เวลา (วินาที) ดังนั้น พลังงานไฟฟ้า ( จูล ) = กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) X เวลา ( วินาที ) ตัวอย่าง หม้อหุงข้าวไฟฟ้าใช้กำลังไฟฟ้า 800 วัตต์ ถ้าใช้หม้อหุงข้าวนี้นาน 1 ชั่วโมง จะสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าเท่าไร วิธีทำ หม้อหุงข้าวไฟฟ้าใช้กำลังไฟฟ้า = 800 วัตต์ ใช้หม้อหุงข้าวไฟฟ้า นาน 1 ชั่วโมง = 60 X 60 วินาที จากความสัมพันธ์ พลังงานไฟฟ้า ( จูล ) = กำลังไฟฟ้า ( วัตต์ ) X เวลา ( วินาที ) ดังนั้น พลังงานไฟฟ้า ( จูล ) = 800 X 60 X 60 = 2,880,000 จูล ตอบ ใช้หม้อหุงข้าวไฟฟ้านี้ นาน 1 ชั่วโมง สิ้นเปลืองพลังงาน 2,880,000 จูล โดยทั่วไปนิยมวัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าเป็นหน่วย ที่ใหญ่กว่าหน่วยจูล โดยวัดกำลังไฟฟ้าเป็นกิโลวัตต์ และคิดช่วงเวลาเป็นชั่วโมง ดังนั้น พลังงานไฟฟ้าจึงวัดได้เป็น กิโลวัตต์ – ชั่วโมง หรือเรียกว่า หน่วยหรือยูนิต เนื่องจากกำลังไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์เท่ากับ 1,000 วัตต์ ดังนั้น ถ้าใช้พลังงานไฟฟ้าไป 1 กิโลวัตต์ – ชั่วโมง จึงหมายถึง มีการใช้พลังงานไฟฟ้าไป 1,000 วัตต์ เป็นเวลานาน 1 ชั่วโมง นั่นคือ ใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นกิโลวัตต์ – ชั่วโมง หรือหน่วย หรือยูนิต คำนวณได้จาก พลังงานไฟฟ้า ( หน่วย ) = กำลังไฟฟ้า ( กิโลวัตต์ ) X เวลา ( ชั่วโมง ) ตัวอย่าง พัดลมตั้งพื้น 75 วัตต์ 4 ตัว ถ้าเปิดพร้อมกันจะใช้กำลังไฟฟ้ารวมกันกี่กิโลวัตต์ และถ้าเปิดอยู่นาน 5 ชั่วโมง จะสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้ากี่หน่วย วิธีทำ พัดลมตั้งพื้น 75 วัตต์ 4 ตัว ใช้กำลังไฟฟ้ารวม = 75 X 4 วัตต์ = 300 วัตต์ กำลังไฟฟ้า ( กิโลวัตต์ ) = 300/1,000 กิโลวัตต์ นั่นคือ พัดลมตั้งพื้นทั้ง 4 ตัว ใช้กำลังไฟฟ้า 0.3 กิโลวัตต์ พลังงานไฟฟ้า ( หน่วย ) = กำลังไฟฟ้า ( กิโลวัตต์ ) X เวลา ( ชั่วโมง ) พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ = 0.3 กิโลวัตต์ X 5 ชั่วโมง = 1.5 หน่วย ตอบ พัดลมตั้งพื้น 4 ตัวนี้เปิดนาน 5 ชั่วโมง สิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้า = 1.5 หน่วย มาตรไฟฟ้า ไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือนทั่วไป มีความต่างศักย์ 220 โวลต์ คงที่ ดังนั้นในการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ จะใช้พลังงานไฟฟ้ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับจำนวน ชนิด ขนาดของเครื่องใช้ไฟฟ้า และระยะเวลาในการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า การไฟฟ้าจะคิดเงินค่าพลังงานไฟฟ้าที่แต่ละบ้านใช้ไปโดยใช้เครื่องวัดติดไว้ บนเสาไฟฟ้าหน้าบ้านของผู้ใช้ไฟฟ้า เรียกว่า กิโลวัตต์ – ชั่วโมง มิเตอร์หรือมาตรไฟฟ้า ซึ่งวัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไป เป็นกิโลวัตต์ – ชั่วโมง เรียกกันทั่วไปว่า หน่วยหรือยูนิต การอ่านค่าพลังงานไฟฟ้าจากมาตรไฟฟ้า ขณะใช้พลังงานไฟฟ้าจะมีกระแสไฟฟ้าผ่านมาตรไฟฟ้ามากหรือน้อย ตามพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ ดังนั้นจึงมีการออกแบบมาตรไฟฟ้าขนาดต่าง ๆ กัน ตามปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในเวลา 1 วินาที เช่น มาตรไฟฟ้าขนาด 5, 15, 50 แอมแปร์ สถานที่ที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้ามาก เช่น โรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ โรงแรมหรือสถานที่ที่ใช้เครื่องปรับอากาศหลายเครื่อง ต้องเลือกขนาดของ มาตรไฟฟ้าให้เหมาะสม สามารถทนต่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านได้ ถ้ากระแสไฟฟ้า ไหลผ่านมาตรไฟฟ้า มากเกินกว่าที่กำหนด จะทำให้มาตรไฟฟ้าเกิดความร้อนสูงจนไหม้ได้ ใบเสร็จรับเงินค่าไฟฟ้า การเก็บเงินค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้าน เจ้าหน้าที่ของการไฟฟ้าจะจดบันทึกตัวเลขจากมาตรไฟฟ้าในวันต้นเดือนครั้ง หนึ่ง และเมื่อครบหนึ่งเดือน จะจดบันทึกตัวเลขอีกครั้งหนึ่งเพื่อนำตัวเลขมาคำนวณหาจำนวนหน่วยพลังงาน ไฟฟ้าที่ใช้ไป เช่น ตัวเลขจดบันทึกครั้งก่อน 2066 ตัวเลขจดบันทึกครั้งหลัง 2120 ฉะนั้น พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปคือ 2120 – 2066 = 54 หน่วย เราจะได้รับใบเสร็จรับเงินค่าไฟฟ้าแจ้งรายละเอียดเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้าที่ ใช้ไป ดังรูป ใบเสร็จรับเงินค่าไฟฟ้า การคำนวณค่าไฟฟ้า ค่าไฟฟ้าที่ผู้ใช้ไฟฟ้าต้องชำระในแต่ละเดือนประกอบด้วย ค่าพลังงานไฟฟ้า (Energy Charge) ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิตหรือค่า Ft (Energy Adjustment Charge) และภาษีมูลค่าเพิ่มหรือ VAT ซึ่งสามารถเขียนให้อยู่ในรูปของสมการได้ดังนี้ ค่าไฟฟ้าที่ต้องชำระ = ค่าพลังงานไฟฟ้า + ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต + ภาษีมูลค่าเพิ่ม ค่าพลังงานไฟฟ้าที่เราใช้ไป การไฟฟ้าไม่ได้คิดค่าพลังงานไฟฟ้าในอัตราเดียวกันตลอดแต่ คิดในอัตราก้าวหน้าคือเมื่อใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้นจะต้องจ่ายเงินค่าพลังงาน ไฟฟ้าต่อหน่วยมากขึ้น ดังตาราง อัตราค่าไฟฟ้าเป็นรายเดือน ( สำหรับบ้านอยู่อาศัย ) ค่าพลังงานไฟฟ้า ในอัตราก้าวหน้า 5 หน่วยแรกหรือน้อยกว่า เป็นเงิน 5.00 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 6 – 15) หน่วยละ 0.70 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 16 – 25) หน่วยละ 0.90 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 26 – 35) หน่วยละ 1.17 บาท 65 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 36 –100) หน่วยละ 1.58 บาท 50 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 101–150) หน่วยละ 1.68 บาท 250 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 151–400) หน่วยละ 2.22 บาท เกินกว่า 400 หน่วย ( หน่วยที่ 401 เป็นต้นไป ) หน่วยละ 2.53 บาท อัตราค่าไฟฟ้าของการไฟฟ้านครหลวง ประเภทที่ 1 บ้านอยู่อาศัย ประกาศใช้เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2534 ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิตหรือค่า Ft ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต (Ft) = จำนวนหน่วยที่ใช้ X ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิตต่อหน่วย สำหรับค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิตต่อหน่วยนี้จะเปลี่ยนแปลงตามสภาพเศรษฐกิจ ซึ่งในปัจจุบันนี้เท่ากับ 64.52 สตางค์ต่อหน่วย ภาษีมูลค่าเพิ่มหรือ VAT ภาษีมูลค่าเพิ่ม = ร้อยละ 7 ของผลรวมระหว่างค่าพลังงานไฟฟ้ากับค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต   ตัวอย่าง การคำนวณค่าไฟฟ้า บ้านหลังหนึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าในระยะเวลา 1 เดือน เท่ากับ 85 หน่วย จะต้องชำระค่า ไฟฟ้าเท่าไร ( คิดค่าพลังงานไฟฟ้าในอัตราก้าวหน้า ) ค่าพลังงานไฟฟ้าในอัตราก้าวหน้า 5 หน่วยแรกหรือน้อยกว่า เป็นเงิน 5.00 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 6 – 15) หน่วยละ 0.70 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 16 – 25) หน่วยละ 0.90 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 26 – 35) หน่วยละ 1.17 บาท 65 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 36 – 100) หน่วยละ 1.58 บาท 50 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 101 – 150) หน่วยละ 1.68 บาท 250 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 151 – 400) หน่วยละ 2.22 บาท เกินกว่า 400 หน่วย ( หน่วยที่ 401 เป็นต้นไป ) หน่วยละ 2.53 บาท ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต (Ft) หน่วยละ 0.6452 บาท ค่าภาษีมูลค่าเพิ่ม (VAT) 7 % วิธีทำ คิดค่าพลังงานไฟฟ้าได้ดังนี้ 5 หน่วยแรก เป็นเงิน = 5.00 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 6 – 15) เป็นเงิน 0.70 x 10 = 7.00 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 16 – 25) เป็นเงิน 0.90 x 10 = 9.00 บาท 10 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 26 – 35) เป็นเงิน 1.17 x 10 = 11.70 บาท 50 หน่วยต่อไป ( หน่วยที่ 36 – 85) เป็นเงิน 1.58 x 50 = 79.00 บาท ค่าพลังงานไฟฟ้ารวมทั้งสิ้น = 5.00 + 7.00 + 9.00 + 11.70 + 79.00 = 111.70 บาท ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต (Ft) = จำนวนหน่วยที่ใช้ X ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิตต่อหน่วย = 85 X 0.6452 = 54.84 บาท ค่าพลังงานไฟฟ้า + ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต = 111.70 + 54.84 = 166.54 บาท ภาษีมูลค่าเพิ่ม (VAT) = ( ค่าพลังงานไฟฟ้า + ค่าปรับปรุงต้นทุนการผลิต ) x 7/100 ภาษีมูลค่าเพิ่ม (VAT) = ( 111.70 + 54.84 ) x 7/100 = 11.66 บาท ตอบ บ้านหลังนี้ต้องชำระค่าไฟฟ้า = 111.70 + 54.84 + 11.66 = 178.20 บาท