Dystrybucja mocy w obwodach elektrycznych jest podstawowym aspektem systemów energetycznych w budynkach mieszkalnych i przemysłowych. Podczas gdy zasilanie jednofazowe jest powszechne w budynkach mieszkalnych, zasilanie trójfazowe jest standardem w środowiskach przemysłowych z ciężkimi maszynami. Każdy system jest inny i ma zalety, dlatego niezwykle istotne jest zrozumienie podstawowych zasad dystrybucji mocy i efektywności materiałowej.

Jednofazowa dystrybucja mocy:

Obwody jednofazowe są typowe w warunkach domowych; stosowany jest system dwuprzewodowy. Prąd w tym układzie jest określony przez moc pobieraną przez obciążenie i napięcie sieciowe:

Strata mocy w przewodach spowodowana rezystancją jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu:

gdzie R jest rezystancją drutów.

Trójfazowa dystrybucja mocy:

Zrównoważony system trójfazowy, najczęściej stosowany w warunkach przemysłowych. W tym systemie prąd jest rozdzielany pomiędzy trzy przewody, zmniejszając prąd w każdym przewodzie w porównaniu z systemem jednofazowym o tym samym poziomie mocy. Zakładając ten sam prąd i rezystancję w każdej fazie, całkowita strata mocy jest sumą strat w każdej fazie.

Rozmiar drutu i zużycie materiału:

Porównując rozmiary przewodów przy jednakowej stracie mocy w obu systemach, pole przekroju poprzecznego przewodów w systemie jednofazowym musi być większe niż w systemie trójfazowym, aby móc przenosić zwiększony prąd bez zwiększania strat mocy. W szczególności system jednofazowy wymaga przewodów o polu przekroju poprzecznego dwukrotnie większym niż każdy przewód fazowy w systemie trójfazowym. Oznacza to, że system jednofazowy wymagałby przewodów o większym przekroju poprzecznym, aby wytrzymać takie samo obciążenie mocy jak system trójfazowy, co oznaczałoby wzrost ilości materiału przewodzącego o około 33%.