Механічна потужність формула та визначення. Потужність – фізична величина, формула потужності. Електрична потужність: формула, одиниці виміру

Миттєвою потужністю називається добуток миттєвих значень напруги та сили струму на якійсь ділянці електричного ланцюга.

Потужність постійного струму

Оскільки значення сили струму і напруги постійні і рівні миттєвим значенням у будь-який момент часу, потужність можна обчислити за формулою:

P = I ⋅ U (\displaystyle P=I\cdot U) .

Для пасивного лінійного ланцюга, в якому дотримується закон Ома, можна записати:

P = I 2 ⋅ R = U 2 R (\displaystyle P=I^(2)\cdot R=(\frac (U^(2))(R))), де R (\displaystyle R)-Електричний опір.

Якщо ланцюг містить джерело ЕРС, то віддається ним або поглинається на ньому електрична потужністьдорівнює:

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), де E (\displaystyle (\mathcal (E)))- ЕРС.

Якщо струм всередині ЕРС протинаправлений градієнту потенціалу (тече всередині ЕРС від плюса до мінусу), то потужність поглинається джерелом ЕРС з мережі (наприклад, при роботі електродвигуна або заряд акумулятора), якщо сонаправлено (тече всередині ЕРС від мінуса до плюсу), то віддається джерелом у мережу (скажімо, під час роботи гальванічної батареї чи генератора). При врахуванні внутрішнього опору джерела ЕРС виділяється на ньому потужність p = I 2 ⋅ r (\displaystyle p=I^(2)\cdot r)додається до поглинається або віднімається з відданої.

Потужність змінного струму

У ланцюгах змінного струму формула для потужності постійного струму може бути застосована лише для розрахунку миттєвої потужності, яка сильно змінюється у часі та для більшості простих практичних розрахунків не надто корисна безпосередньо. Прямий розрахунок середнього значення потужності потребує інтегрування за часом. Для обчислення потужності ланцюгах, де напруга і струм змінюються періодично, середню потужність можна обчислити, інтегруючи миттєву потужність протягом періоду. На практиці найбільше значеннямає розрахунок потужності в ланцюгах змінної синусоїдальної напруги та струму.

Для того, щоб пов'язати поняття повної, активної, реактивної потужностей та коефіцієнта потужності, зручно звернутися до теорії комплексних чисел. Можна вважати, що потужність ланцюга змінного струму виражається комплексним числом таким, що активна потужність є його дійсною частиною, реактивна потужність - уявною частиною, повна потужність - модулем, а кут (зсув фаз) - аргументом. Для такої моделі виявляються справедливими всі виписані нижче співвідношення.

Активна потужність

Одиниця виміру в СІ-ват.

Середнє за період T (\displaystyle T)значення миттєвої потужності називається активною електричною потужністю або електричною потужністю: P = 1 T ∫ 0 T p (t) d t (\displaystyle P=(\frac (1)(T))\int \limits _(0)^(T)p(t)dt). У ланцюгах однофазного синусоїдального струму P = U ⋅ I ⋅ cos ⁡ φ (\displaystyle P=U\cdot I\cdot \cos \varphi ), де U (\displaystyle U)і I (\displaystyle I)- середньоквадратичні значення напруги та струму, φ (\displaystyle \varphi)- Кут зсуву фаз між ними. Для ланцюгів несинусоидального струму електрична потужність дорівнює сумі відповідних середніх потужностей окремих гармонік. Активна потужність характеризує швидкість незворотного перетворення електричної енергіїв інші види енергії (теплову та електромагнітну). Активна потужність може бути також виражена через силу струму, напругу та активну складову опору ланцюга r (\displaystyle r)або її провідність g (\displaystyle g)за формулою P = I 2 ⋅ r = U 2 ⋅ g (\displaystyle P=I^(2)\cdot r=U^(2)\cdot g). У будь-якому електричному ланцюгу як синусоїдального, так і несинусоїдального струму активна потужність всього ланцюга дорівнює сумі активних потужностей окремих частинланцюга, для трифазних ланцюгів електрична потужність визначається як сума потужностей окремих фаз. З повною потужністю S (\displaystyle S)активна пов'язана співвідношенням P = S ⋅ cos ⁡ φ (\displaystyle P=S\cdot \cos \varphi ).

Вар визначається як реактивна потужність ланцюга з синусоїдальним змінним струмом при діючих значеннях напруги 1 і струму 1 А, якщо зсув фази між струмом і напругою π 2 (\displaystyle (\frac (\pi )(2))) .

Реактивна потужність - величина, що характеризує навантаження, що у електротехнічних пристроях коливаннями енергії електромагнітного поляв ланцюгу синусоїдального змінного струму, дорівнює добутку середньоквадратичних значень напруги U (\displaystyle U)і струму I (\displaystyle I), помноженому на синус кута зсуву фаз φ (\displaystyle \varphi)між ними: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (\displaystyle Q=U\cdot I\cdot \sin \varphi )(якщо струм відстає від напруги, зрушення фаз вважається позитивним, якщо випереджає - негативним). Реактивна потужність пов'язана з повною потужністю S (\displaystyle S)та активною потужністю P (\displaystyle P)співвідношенням: | Q | = S 2 − P 2 (\displaystyle |Q|=(\sqrt (S^(2)-P^(2)))).

Фізичний сенс реактивної потужності - це енергія, що перекачується від джерела на реактивні елементи приймача (індуктивності, конденсатори, обмотки двигунів), а потім повертається цими елементами назад у джерело протягом одного періоду коливань, віднесена до цього періоду.

Необхідно відзначити, що величина для значень φ (\displaystyle \varphi)від 0 до плюс 90 є позитивною величиною. Величина sin ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi )для значень φ (\displaystyle \varphi)від 0 до -90 ° є негативною величиною. Відповідно до формули Q = U I sin ⁡ φ (\displaystyle Q=UI\sin \varphi ), Реактивна потужність може бути як позитивною величиною (якщо навантаження має активно-індуктивний характер), так і негативною (якщо навантаження має активно-ємнісний характер). Ця обставина наголошує на тому, що реактивна потужність не бере участі в роботі електричного струму. Коли пристрій має позитивну реактивну потужність, то прийнято говорити, що його споживає, а коли негативну - то виробляє, але це чиста умовність, пов'язана з тим, що більшість електроспоживаючих пристроїв (наприклад, асинхронні двигуни), а також чисто активне навантаження, що підключається через трансформатор є активно-індуктивними.

Синхронні генератори, встановлені на електричних станціях, можуть виробляти, так і споживати реактивну потужність в залежності від величини струму збудження, що протікає в обмотці ротора генератора. За рахунок цієї особливості синхронних електричних машинздійснюється регулювання заданого рівня напруги мережі. Для усунення перевантажень та підвищення коефіцієнта потужності електричних установокздійснюється компенсація реактивної потужності.

Застосування сучасних електричних вимірювальних перетворювачів на мікропроцесорній техніці дозволяє проводити більш точну оцінку величини енергії, що повертається від індуктивного та ємнісного навантаження джерело змінної напруги.

Повна потужність

Одиниця виміру в СІ – ват. Крім того, використовується позасистемна одиниця вольт-ампер(російське позначення: В·А; міжнародне: V·A). В Російської Федераціїця одиниця допущена до використання як позасистемна одиниця без обмеження терміну з областю застосування «електротехніка» .

Повна потужність - величина, що дорівнює добутку діючих значень періодичного електричного струму I (\displaystyle I)в ланцюги та напруги U (\displaystyle U)на її затисках: S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); пов'язана з активною та реактивною потужностями співвідношенням: S = P 2 + Q 2 (displaystyle S = (sqrt (P ^ (2) + Q ^ (2))),)де P (\displaystyle P)- Активна потужність, Q (\displaystyle Q)- реактивна потужність (при індуктивному навантаженні Q > 0 (\displaystyle Q>0), а при ємнісній Q< 0 {\displaystyle Q<0} ).

Векторна залежність між повною, активною та реактивною потужністю виражається формулою: S ⟶ = P ⟶ + Q ⟶ . (\displaystyle (\stackrel (\longrightarrow )(S))=(\stackrel (\longrightarrow )(P))+(\stackrel (\longrightarrow )(Q)).)

Повна потужність має практичне значення, як величина, що описує навантаження, фактично накладені споживачем на елементи електромережі, що підводить (проводи , кабелі , розподільні щити , трансформатори , лінії електропередачі), так як ці навантаження залежать від споживаного струму, а не від фактично використаної споживачем енергії. Саме тому повна потужність трансформаторів та розподільних щитів вимірюється у вольт-амперах, а не у ватах.

Комплексна потужність

Потужність, аналогічно до імпедансу, можна записати в комплексному вигляді:

S ˙ = U ˙ I ˙ ∗ = I 2 Z = U 2 Z ∗ , (\displaystyle (\dot (S))=(\dot (U))(\dot (I))^(*)=I^ (2)\mathbb (Z) =(\frac (U^(2))(\mathbb (Z) ^(*))),)де U ˙ (\displaystyle (\dot (U)))- комплексна напруга, I ˙ (\displaystyle (\dot (I)))- комплексний струм, Z (\displaystyle \mathbb (Z) )- Імпеданс, * - Оператор комплексного сполучення .

Модуль комплексної потужності | S ˙ | (\displaystyle \left|(\dot (S))\right|)дорівнює повній потужності S (\displaystyle S). Дійсна частина R e (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Re) ((\dot (S))))дорівнює активній потужності P (\displaystyle P), а уявна I m (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Im) ((\dot (S))))- реактивної потужності Q (\displaystyle Q) 15...200

Вітаю! Для обчислення фізичної величини, званої потужністю, користуються формулою, де фізичну величину - роботу ділять тимчасово, протягом якого ця робота проводилася.

Виглядає вона так:

P, W, N=A/t (Вт=Дж/с).

Залежно від підручників та розділів фізики потужність у формулі може позначатися літерами P, W або N.

Найчастіше потужність застосовується в таких розділах фізики та науки, як механіка, електродинаміка та електротехніка. У кожному випадку потужність має свою формулу для обчислення. Для змінного та постійного струму вона теж різна. Для вимірювання потужності використовують ватметри.

Тепер ви знаєте, що потужність вимірюється у ватах. По-англійськи ват – watt, міжнародне позначення – W, російське скорочення – Вт. Це важливо запам'ятати, тому що у всіх побутових приладах є такий параметр.

Потужність – скалярна величина, вона не вектор, на відміну від сили, яка може мати спрямування. У механіці загальний вигляд формули потужності можна записати так:

P=F*s/t, де F=А*s,

З формул видно, як ми замість А підставляємо силу F, помножену на шлях s. У результаті потужність у механіці, можна записати, як силу помножену на швидкість. Наприклад, автомобіль маючи певну потужність, змушений знижувати швидкість під час руху в гору, оскільки це потребує більшої сили.

Середня потужність людини прийнято за 70-80 Вт. Потужність автомобілів, літаків, кораблів, ракет і промислових установок часто вимірюють у кінських силах. Кінські сили застосовували ще задовго до впровадження ватів. Одна кінська сила дорівнює 745,7Вт. Причому в Росії прийнято, що л. с. дорівнює 735,5 Вт.

Якщо вас раптом випадково запитають через 20 років в інтерв'ю серед перехожих про потужність, а ви запам'ятали, що потужність – це відношення роботи А, досконалої за одиницю часу t. Якщо можете так сказати, приємно здивуйте натовп. Адже в цьому визначенні, головне запам'ятати, що дільник тут робота А, а час t. У результаті, маючи роботу та час, і розділивши перше на друге, ми отримаємо довгоочікувану потужність.

При виборі в магазинах важливо звертати увагу на потужність приладу. Що потужніший чайник, то швидше він погріє воду. Потужність кондиціонера визначає, який простір він зможе охолоджувати без екстремального навантаження на двигун. Чим більша потужність електроприладу, тим більше струму він споживає, тим більше електроенергії витратить, тим більшою буде плата за електрику.

У випадку електрична потужність визначається формулою:

де I – сила струму, U-напруга

Іноді навіть її вимірюють у вольт-амперах, записуючи, як В*А. У вольт-амперах вимірюють повну потужність, а щоб обчислити активну потужність потрібно повну потужність помножити на коефіцієнт корисної дії (ККД) приладу, тоді отримаємо активну потужність у ватах.

Часто такі прилади, як кондиціонер, холодильник, праска працюють циклічно, включаючись та відключаючись від термостату, та їхня середня потужність за загальний час роботи може бути невеликою.

У ланцюгах змінного струму, крім поняття миттєвої потужності, що збігається із загальнофізичною, існують активна, реактивна та повна потужності. Повна потужність дорівнює сумі активної та реактивної потужностей.

Для вимірювання потужності використовують електронні прилади – Ваттметри. Одиниця виміру Ватт отримала свою назву на честь винахідника вдосконаленої парової машини, яка зробила революцію серед енергетичних установок того часу. Завдяки цьому винаходу розвиток індустріального суспільства прискорився, з'явилися поїзди, пароплави, заводи, що використовують силу парової машини для пересування та виробництва виробів.

Всі ми багато разів стикалися із поняттям потужності. Наприклад, різні автомобілі характеризуються різною потужністю двигуна. Також, електроприлади можуть мати різну потужність навіть якщо вони мають однакове призначення.

Потужність - це фізична величина, що характеризує швидкість роботи.

Відповідно, механічна потужність - це фізична величина, що характеризує швидкість механічної роботи:

Т. е. Потужність - це робота в одиницю часу.

Потужність у системі СІ вимірюється у ватах: [ N] = [Вт].

1 Вт – це робота в 1 Дж, досконала за 1 с.

Існують й інші одиниці виміру потужності, наприклад, такі, як кінська сила:

Саме в кінських силах найчастіше вимірюється потужність двигуна автомобілів.

Повернімося до формули для потужності: Формула, за якою обчислюється робота, нам відома: Тому ми можемо перетворити вираз для потужності:

Тоді у формулі ми утворюється відношення модуля переміщення до проміжку часу. Це, як ви знаєте, швидкість:

Тільки зверніть увагу, що в формулі, що вийшла, ми використовуємо модуль швидкості, оскільки на час ми поділили не саме переміщення, а його модуль. Отже, потужність дорівнює добутку модуля сили, модуля швидкості та косинуса кута між їхніми напрямками.

Це цілком логічно: скажімо, потужність поршня можна підвищити за рахунок збільшення сили його дії. Прикладаючи більшу силу, він буде виконувати більше роботи за той самий час, тобто збільшить потужність. Але навіть якщо залишити силу постійної, і змусити поршень рухатися швидше, він, безсумнівно, збільшить роботу, що здійснюється в одиницю часу. Отже, збільшиться потужність.

Приклади розв'язання задач.

Завдання 1.Потужність мотоцикла дорівнює 80 л. Рухаючись горизонтальною ділянкою, мотоцикліст розвиває швидкість рівну 150 км/год. При цьому двигун працює на 75% від своєї максимальної потужності. Визначте силу тертя, що діє мотоцикл.

Завдання 2.Винищувач під дією постійної сили тяги, спрямованої під кутом 45° до горизонту, розганяється від 150 м/с до 570 м/с. При цьому вертикальна і горизонтальна швидкість винищувача збільшуються на однакове значення в кожний момент часу. Маса винищувача дорівнює 20 т. Якщо винищувач розганявся протягом однієї хвилини, то якою є потужність його двигуна?

Якщо вам потрібно одиниці вимірювання потужності привести в одну систему, вам знадобиться наш переклад потужності - конвертер онлайн. А нижче ви можете почитати, у чому вимірюється потужність.

Потужність у фізиці сприймається як ставлення скоєної певний час роботи до проміжку часу, протягом якого вона виконується. Під механічною роботою мається на увазі кількісна складова дії сили на тіло, через що останнє переміщається в просторі.

Можна висловити потужність як швидкість передачі енергії. Тобто вона вказує на працездатність автоматичного апарату. Завдяки виміру потужності стає зрозумілим, як швидко робиться робота.

Одиниці виміру потужності

Потужність вимірюють у ватах або джоулях за секунду. Автомобілістам відомо у кінських силах. До речі, до появи парових машин цієї величини не вимірювали взагалі.

Одного разу, використовуючи механізм у шахті, інженер Дж. Уайт взявся за його вдосконалення. Для доказу свого вдосконалення двигуна він порівняв його з працездатністю коней. Люди використовували їх упродовж століть. Тому будь-кому було неважко уявити роботу тяглового коня за якийсь проміжок часу.

Спостерігаючи за ними, Уайт порівнював моделі парових машин, залежно від кількості кінських сил. Він експериментально вирахував, що потужність одного коня дорівнює 746 ватам. Сьогодні всі впевнені, що таке число є завищеним, але одиниці вимірювання потужності вирішили не змінювати.

За допомогою названої фізичної величини дізнаються про продуктивність, оскільки при її збільшенні зростає робота за той самий проміжок часу. Така стандартизована одиниця виміру стала дуже поширеною. Її стали застосовувати в різних механізмах. Тому, хоч вати і застосовуються вже давно, кінські сили для багатьох більш зрозумілі, ніж інші одиниці вимірювання потужності.

Як розуміють потужність у побутових електричних приладах

Потужність, звичайно, вказують і на побутових електричних механізмах. У світильниках використовують її певні значення, наприклад, шістдесят ватів. Лампочки з великим показником тоді не можна, бо інакше вони швидко зіпсуються. Зате якщо купувати не лампи розжарювання, а світлодіодні або люмінесцентні, то вони можуть світити з більшою яскравістю, споживаючи при цьому невелику потужність.

Споживання енергії, звичайно, прямо пропорційно величині потужності. Тому для виробників лампочок завжди є поле для вдосконалення продукту. В даний час споживачі все більше віддають перевагу іншим варіантам, крім ламп розжарювання.

Спортивна потужність

Одиниці вимірювання потужності відомі у зв'язку з використанням механізмів. Поняття потужності можна віднести і до тварин, і людей. Наприклад, можна порахувати цю величину, коли спортсмен кидає м'яч або інший інвентар, отримуючи її в результаті встановлення сили, відстані і часу її застосування, що прикладається.

Можна скористатися навіть комп'ютерними програмами, за допомогою яких показник обчислюється в результаті певної кількості вправ і введення параметрів.

Прилади вимірювання

Динамометри це спеціальні пристрої, за допомогою яких вимірюється потужність. Їх використовують також для визначення сили та крутного моменту. Прилади застосовують у різних галузях промисловості. Наприклад, саме вони покажуть Для цього двигун витягають з автомобіля і приєднують до динамометра. Але є пристрої, які здатні обчислити те, що шукається навіть через колесо.

У спорті та медицині динамометри теж знаходять широке поширення. На тренажерах часто є датчики, підключені до комп'ютера. За допомогою них і виробляються всі виміри.

Потужність у ватах

Джеймс Ватт винайшов парову машину, і з 1889 одиниця вимірювання стала ватом, а в міжнародну систему вимірювань величину включили в 1960 році.

У Ват може вимірюватися не тільки електрична, але і теплова, механічна або будь-яка інша потужність. Також нерідко утворюються кратні та дольні одиниці. Їх називають з додаванням до вихідного слова різних префіксів: "кіло", "мега", "гіга" та ін.:

1 кіловат дорівнює тисячі ват;
1 мегават дорівнює мільйону ват і так далі.

Кіловатт-година

У міжнародній системі СІ немає такої одиниці виміру, як кіловат-годину. Цей показник є позасистемним, запровадженим для обліку витраченої електричної енергії. У Росії її діє ГОСТ 8.417-2002 з регламентацією, де одиниця виміру потужності електричного струму безпосередньо позначається і застосовується.

Цю одиницю вимірювання рекомендується використовувати для обліку витраченої електричної енергії. Вона є найзручнішою формою, за допомогою якої одержують прийнятні результати. Кратні одиниці тут також можуть застосовуватись у разі потреби. Вони виглядають аналогічно ватам:

1 кіловат-годину дорівнює 1000 ват-годину;
1 мегават-годину дорівнює 1000 кіловат-годину і так далі.

Повне найменування пишеться, як видно, через дефіс, а коротке — через точку (Вт·ч, кВт·ч).

Як позначається потужність в електроприладах

Загальноприйнято вказувати цей показник прямо на корпусі електричного приладу. Можливими позначеннями є:

ват та кіловат;
ват-година та кіловат-година;
вольт-ампер та кіловольт-ампер.

Найбільш універсальним позначенням є використання таких одиниць, як ват і кіловат. За їх наявності на корпусі приладу можна дійти невтішного висновку у тому, що у даному устаткуванні розвивається зазначена потужність.

Часто у Ват і кіловат вимірюють механічну потужність електричних генераторів і моторів, електричних нагрівальних приладів і т. д. Так позначається в основному потужність струму, одиниця вимірювання в приладі якого орієнтована в першу чергу на кількість отриманого тепла, а розрахунки приймаються до уваги вже слідом за ним.

Ватт-годину та кіловат-годину показують за цю одиницю часу. Часто ці позначення можна побачити на електричних побутових приладах.

У міжнародній системі СІ є одиниці виміру електричної потужності, що є еквівалентними вату та кіловату - це вольт-ампер та кіловольт-ампер. Такий вимір наводиться для показу потужності змінного струму. Їх застосовують у технічних розрахунках тоді, коли важливими є електричні показники.

Таке позначення найбільше відповідає вимогам електротехніки, де прилади, що працюють із змінним струмом, мають як активну, так і реактивну енергію. Тому визначається сумою цих складових. Часто у вольт-амперах позначають потужність таких приладів, як трансформатори, дроселі та інших перетворювачів.

При цьому виробник самостійно вибирає, які одиниці виміру йому вказувати, тим більше що у разі малопотужного обладнання (яким є, наприклад, побутові електричні прилади) всі три позначення, як правило, збігаються.

Конвертер довжини і відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипких продуктів і продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання в кулінарних рецептах Конвертер температури Конвертер тиску, механічного напруження, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер сили Конвертер сили Конвертер часу теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел у різних системах числення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертер кутової швидкості та частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер щільності Конвертер питомого об'єму Конвертер Конвертер крутного моменту Конвертер питомої теплоти згоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за обсягом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта енту теплового розширення Конвертер термічного опору Конвертер питомої теплопровідності Конвертер питомої теплоємності Конвертер енергетичної експозиції та потужності теплового випромінювання Конвертер щільності теплового потоку Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер масової витрати Конвертер масової витрати Конвертер концентрації Конвертер абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер паропроникності Конвертер паропроникності та швидкості переносу пари Конвертер рівня звуку Конвертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску з можливістю вибору опорного тиску Конвертер графіці Конвертер частоти і довжини хвилі Оптична сила в діоптрію х і фокусна відстань Оптична сила в діоптріях і збільшення лінзи (×) Конвертер електричного заряду Конвертер лінійного щільності заряду Конвертер лінійної щільності струму Конвертер електричного струму Конвертер електричного опору Конвертер питомого електричного опору Конвертер електричної провідності Конвертер питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів Рівні в dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін. одиницях Конвертер магніторушійної сили Конвертер напруженості магнітного поля Конвертер магнітного потоку Конвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Конвертер радіоактивного розпаду Радіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

Вихідна величина

Перетворена величина

ват ексаватт петаватт терават гігават мегават кіловат гектувати декават дециват сантиват милливат мікроват нановат піковат фемтоват аттоватт кінська сила кінська сила метрична сила сила лошадіна термічна одиниця (між.) за годину брит. термічна одиниця (між.) за хвилину брит. термічна одиниця (між.) за секунду брит. термічна одиниця (термохім.) за годину брит. термічна одиниця (термохім.) за хвилину голить. термічна одиниця (термохім.) за секунду МBTU (міжнародна) за годину Тисяча BTU за годину МMBTU (міжнародна) за годину Мільйон BTU за годину тонна охолодження кілокалорія (між.) за годину кілокалорія (між.) за хвилину кілокалорія (між.) у годину секунду кілокалорія (терм.) за годину кілокалорія (терм.) за хвилину кілокалорія (терм.) за секунду калорія (між.) за годину калорія (між.) за хвилину калорія (між.) за секунду калорія (терм.) за годину калорія (терм.) за хвилину калорія (терм.) за секунду фут фунт-сила за годину фут-фунт-сила/хвилину фут-фунт-сила/секунду фунт-фут за годину фунт-фут за хвилину фунт-фут за секунду ерг в секунду кіловольт-ампер вольт-ампер ньютон-метр в секунду джоуль в секунду ексаджоуль в секунду петаджоуль в секунду тераджоуль в секунду гігаджоуль в секунду мегаджоуль в секунду кілоджоуль в секунду гектоджоуль в секунду декаджоуль в секунду на секунду наноджоуль на секунду пикоджоуль на секунду фемтоджоуль на секунду аттоджоуль на секунд у джоуль за годину джоуль за хвилину кілоджоуль за годину кілоджоуль за хвилину планківська потужність

Докладніше про потужність

Загальні відомості

У фізиці потужність - це ставлення до часу, протягом якого вона виконується. Механічна робота – це кількісна характеристика дії сили Fна тіло, внаслідок якого воно переміщається на відстань s. Потужність також можна визначити як швидкість передачі енергії. Іншими словами, потужність – показник працездатності машини. Вимірявши потужність, можна зрозуміти у якій кількості і з якою швидкістю виконується робота.

Одиниці потужності

Потужність вимірюють у джоулях на секунду, або ватах. Поряд із ватами використовуються також кінські сили. До винаходу парової машини потужність двигунів не вимірювали, і, відповідно, був загальноприйнятих одиниць потужності. Коли парову машину почали використовувати у шахтах, інженер та винахідник Джеймс Уатт зайнявся її удосконаленням. Для того щоб довести, що його вдосконалення зробили парову машину більш продуктивною, він порівняв її потужність з працездатністю коней, тому що коні використовувалися людьми протягом довгих років, і багато хто легко міг уявити, скільки роботи може виконати кінь за певну кількість часу. До того ж не у всіх шахтах застосовувалися парові машини. На тих, де їх використовували, Уатт порівнював потужність старої та нової моделей парової машини з потужністю одного коня, тобто з однією кінською силою. Уат визначив цю величину експериментально, спостерігаючи за роботою тяглових коней на млині. Згідно з його вимірами одна кінська сила – 746 ватів. Зараз вважається, що ця цифра перебільшена, і кінь не може довго працювати в такому режимі, але змінювати одиницю не стали. Потужність можна використовувати як показник продуктивності, оскільки зі збільшенням потужності збільшується кількість виконаної роботи за одиницю часу. Багато хто зрозумів, що зручно мати стандартизовану одиницю потужності, тому кінська сила стала дуже популярною. Її почали використовувати при вимірюванні потужності інших пристроїв, особливо транспорту. Незважаючи на те, що вати використовуються майже так довго, як кінські сили, в автомобільній промисловості частіше застосовуються кінські сили, і багатьом покупцям зрозуміліше, коли саме в цих одиницях вказана потужність автомобільного двигуна.

Потужність побутових електроприладів

На побутових електроприладах зазвичай вказано потужність. Деякі світильники обмежують потужність лампочок, які можна використовувати, наприклад не більше 60 ватів. Це зроблено тому, що лампи вищої потужності виділяють багато тепла, і світильник з патроном можуть бути пошкоджені. Та й сама лампа за високої температури у світильнику прослужить недовго. В основному це проблема з лампами розжарювання. Світлодіодні, люмінесцентні та інші лампи зазвичай працюють з меншою потужністю при однаковій яскравості і якщо вони використовуються у світильниках, призначених для ламп розжарювання, проблем з потужністю не виникає.

Чим більша потужність електроприладу, тим вище споживання енергії та вартості використання приладу. Тому виробники постійно покращують електроприлади та лампи. Світловий потік ламп, що вимірюється в люменах, залежить від потужності, але також від виду ламп. Чим більше світловий потік лампи, тим яскравіше виглядає її світло. Для людей важлива саме висока яскравість, а не споживана ламою потужність, тому останнім часом альтернативи лампам розжарювання користуються все більшою популярністю. Нижче наведено приклади видів ламп, їх потужності та створюваний ними світловий потік.

450 люменів:

Лампа розжарювання: 40 ват
Компактна люмінесцентна лампа: 9–13 Вт
Світлодіодна лампа: 4-9 ват

800 люменів:

Лампа розжарювання: 60 ват
Компактна люмінесцентна лампа: 13-15 ват
Світлодіодна лампа: 10-15 ват

1600 люменів:

Лампа розжарювання: 100 ват
Компактна люмінесцентна лампа: 23-30 ват
Світлодіодна лампа: 16–20 ват

З цих прикладів очевидно, що при одному і тому ж створюваному світловому потоці світлодіодні лампи споживають найменше електроенергії і більш економні порівняно з лампами розжарювання. На момент написання цієї статті (2013 рік) ціна світлодіодних ламп у багато разів перевищує ціну ламп розжарювання. Незважаючи на це, в деяких країнах заборонили або збираються заборонити продаж ламп розжарювання через їхню високу потужність.

Потужність побутових електроприладів може відрізнятися залежно від виробника, і завжди однакова під час роботи приладу. Внизу наведено зразкові потужності деяких побутових приладів.

Побутові кондиціонери для охолодження житлового будинку, спліт-система: 20–40 кіловат
Моноблочні віконні кондиціонери: 1–2 кіловати
Духові шафи: 2.1–3.6 кіловати
Пральні машини та сушіння: 2–3.5 кіловати
Посудомийні машини: 1.8–2.3 кіловати
Електричні чайники: 1–2 кіловати
Мікрохвильові печі: 0.65–1.2 кіловати
Холодильники: 0.25–1 кіловат
Тостери: 0.7–0.9 кіловата

Потужність у спорті

Оцінювати роботу за допомогою потужності можна не тільки для машин, а й для людей та тварин. Наприклад, потужність, з якою баскетболістка кидає м'яч, обчислюється за допомогою вимірювання сили, яку вона прикладає до м'яча, відстані якого пролетів м'яч, та часу, протягом якого ця сила була застосована. Існують сайти, що дозволяють обчислити роботу та потужність під час фізичних вправ. Користувач вибирає вид вправ, запроваджує зростання, вагу, тривалість вправ, після чого програма розраховує потужність. Наприклад, згідно з одним з таких калькуляторів, потужність людини зростом 170 сантиметрів і вагою 70 кілограм, який зробив 50 віджимань за 10 хвилин, дорівнює 39.5 вата. Спортсмени іноді використовують пристрої визначення потужності, з якою працюють м'язи під час фізичного навантаження. Така інформація допомагає визначити, наскільки ефективна вибрана програма вправ.

Динамометри

Для вимірювання потужності використовують спеціальні пристрої динамометри. Ними також можна вимірювати крутний момент і силу. Динамометри використовують у різних галузях промисловості, від техніки до медицини. Наприклад, з допомогою можна визначити потужність автомобільного двигуна. Для вимірювання потужності автомобілів використовують кілька основних видів динамометрів. Щоб визначити потужність двигуна за допомогою одних динамометрів, необхідно витягти двигун з машини і приєднати його до динамометра. В інших динамометрах зусилля для виміру передається безпосередньо з колеса автомобіля. У цьому випадку двигун автомобіля через трансмісію надає руху колеса, які, у свою чергу, обертають валики динамометра, що вимірює потужність двигуна за різних дорожніх умов.

Динамометри також використовують у спорті та в медицині. Найпоширеніший вид динамометрів цих цілей - изокинетический. Зазвичай це спортивний тренажер із датчиками, підключений до комп'ютера. Ці датчики вимірюють силу та потужність всього тіла або окремих груп м'язів. Динамометр можна запрограмувати видавати сигнали та попередження, якщо потужність перевищила певне значення. Це особливо важливо людям із травмами під час реабілітаційного періоду, коли потрібно не перевантажувати організм.

Згідно з деякими положеннями теорії спорту, найбільший спортивний розвиток відбувається за певного навантаження, індивідуального для кожного спортсмена. Якщо навантаження недостатньо важка, спортсмен звикає до нього і розвиває свої здібності. Якщо, навпаки, вона дуже важка, то результати погіршуються через навантаження організму. Фізичне навантаження під час деяких вправ, таких як велосипедний спорт чи плавання, залежить від багатьох факторів довкілля, таких як стан дороги чи вітер. Таке навантаження важко виміряти, проте можна з'ясувати, з якою потужністю організм протидіє цьому навантаженню, після чого змінювати схему вправ, залежно від бажаного навантаження.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Поняття потужності є фізичною величиною. Вона є співвідношенням роботи, виробленої в певний проміжок часу і сам тимчасовий проміжок. За допомогою роботи може бути виміряна зміна енергії. Тому, потужність показує, з якою швидкістю перетворюється енергія у системі.

Всі ці поняття повною мірою відносяться до електричної потужності. Тут враховується робота (U), що витрачається на переміщення одного кулона. Електричний струм (I) враховує кількість кулонів, що переміщені протягом однієї секунди.

Види електричної потужності

Виходячи із залежності потужності від сили струму і напруги, слід висновок, що вона може вийти від великого струму і малої напруги і, навпаки, при малому струмі та значній напрузі. Цей ефект застосовується під час трансформаторних перетворень, коли електроенергія передається на далекі відстані.

Електрична потужність може бути. У першому випадку відбувається безповоротне перетворення цієї потужності на інший вид енергії. Для її вимірювання застосовується , що є твір вольта та ампера. За потужності, через появу індуктивності, виникає явище самоіндукції. В результаті електрична енергія частково повертається в мережу. При цьому значення струму і напруги зміщуються, викликаючи загальний негативний вплив на електромережі. Даний вид потужності вимірюється в реактивних вольт-амперах, що складаються з твору робочого струму і падіння напруги.

Одиниця виміру потужності

Потужність є однією з основних одиниць, які застосовуються в електротехніці. Основною одиницею виміру служить ват, який відбиває роботу протягом певного часу. На виробництві та в побутових умовах, найчастіше, потужність вимірюється в , кожен з яких містить 1000 ват. Для виміру великої кількості потужності використовуються мегавати. Як правило, вони використовуються на різних видах електростанцій, що виробляють електроенергію.

Потужність споживачів вказується на спеціальних табличках або технічному паспорті пристрою. Знаючи заздалегідь величину цього параметра, можна обчислити інші показники електричної мережі - напруга і величину споживаного струму.

Категорії

Вибір редакції