Мощность
Мощность | |
---|---|
Размерность | L2MT−3 |
Единицы измерения | |
СИ | Вт |
СГС | эрг·с−1 |
Мо́щность — это скалярная физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени[1].
Используемые обозначения[править | править код]
Обычно в формулах механики обозначается символом N.
В электротехнике обычно обозначается символом P — от лат. potestas (сила, мощь, действенность);
Иногда используется символ W (от англ. watt).
Основные формулы[править | править код]
Различают среднюю мощность за промежуток времени :
- где, N - мощность, А - работа, t - время.
И мгновенную мощность в данный момент времени:
Интеграл по времени от мгновенной мощности за промежуток времени равен полной переданной энергии за это время:
Единицы измерения[править | править код]
В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения мощности является ватт (Вт), равный одному джоулю в секунду (Дж/с). В теоретической физике, астрофизике, в качестве единицы для мощности часто используют эрг в секунду (эрг/с).
Другой распространённой, но ныне устаревшей единицей измерения мощности, является лошадиная сила. В своих рекомендациях Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит лошадиную силу к числу единиц измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются»[2].
Единицы | Вт | кВт | МВт | кгс·м/с | эрг/с | л. с.(мет.) | л. с.(анг.) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 ватт | 1 | 10−3 | 10−6 | 0,102 | 107 | 1,36⋅10−3 | 1,34⋅10−3 |
1 киловатт | 103 | 1 | 10−3 | 102 | 1010 | 1,36 | 1,34 |
1 мегаватт | 106 | 103 | 1 | 102⋅103 | 1013 | 1,36⋅103 | 1,34⋅103 |
1 килограмм-сила-метр в секунду | 9,81 | 9,81⋅10−3 | 9,81⋅10−6 | 1 | 9,81⋅107 | 1,33⋅10−2 | 1,31⋅10−2 |
1 эрг в секунду | 10−7 | 10−10 | 10−13 | 1,02⋅10−8 | 1 | 1,36⋅10−10 | 1,34⋅10−10 |
1 лошадиная сила (метрическая) | 735,5 | 735,5⋅10−3 | 735,5⋅10−6 | 75 | 7,355⋅109 | 1 | 0,9863 |
1 лошадиная сила (английская) | 745,7 | 745,7⋅10−3 | 745,7⋅10−6 | 76,04 | 7,457⋅109 | 1,014 | 1 |
Мощность в механике[править | править код]
Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:
- где — вектор силы;
- — вектор скорости;
- — угол между вектором скорости и силы;
- — модуль вектора силы;
- — модуль вектора скорости.
Частный случай мощности при вращательном движении:
- где — момент силы;
- — угловая скорость;
- — частота вращения (число оборотов в минуту, об/мин).
Электрическая мощность[править | править код]
Электри́ческая мощность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.
Мгновенная электрическая мощность участка электрической цепи:
- где — мгновенный ток через участок цепи;
- — мгновенное напряжение на этом участке.
При изучении сетей переменного тока, помимо мгновенной мощности, соответствующей общефизическому определению, вводятся также понятия:
- активной мощности, равной среднему за период значению мгновенной мощности,
- мгновенная активная мощность:
- реактивной мощности, которая соответствует энергии, циркулирующей без диссипации от источника к потребителю и обратно,
- мгновенная реактивная мощность:
- при
- при
- при
- полной мощности, вычисляемой как произведение действующих значений тока и напряжения без учёта сдвига фаз.
- мгновенная полная мощность:
- где — амплитуда тока;
- — амплитуда напряжения;
- — угол между начальным углом напряжения и начальным углом силы тока —
- — угловая скорость;
- — время.
Приборы для измерения электрической мощности и мощности излучения[править | править код]
Этот раздел не завершён. |
- Ваттметры (в том числе варметры) — измерительные приборы, предназначенные для определения мощности электрического тока или электромагнитного излучения.
По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории — низкочастотные (и постоянного тока), радиочастотные и оптические.
Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки. В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.
Гидравлическая мощность[править | править код]
Мощность гидромашины или гидроцилиндра равна произведению перепада давления на машине (разности давлений на входе и выходе) на расход жидкости:
К примеру, насос НП-89Д, стоящий на Су-24, Ту-134 и Ту-154, имеет производительность 55 л/мин (~0,000917 м3/с) при давлении 210 кгс/см2 (21 МПа)[3] — следовательно, его гидравлическая мощность составляет примерно 19,25 кВт.
См. также[править | править код]
- Удельная мощность
- Активная мощность
- Реактивная мощность
- Светимость
- Энергия
- Мощность взрывного устройства
- Мощность звука
- Усилитель мощности
Примечания[править | править код]
- ↑ Мощность — статья из Физической энциклопедии
- ↑ Международный документ МОЗМ D2. Узаконенные (официально допущенные к применению) единицы измерений. Приложение В (недоступная ссылка). Дата обращения: 5 апреля 2013. Архивировано 14 октября 2013 года.
- ↑ НП-89Д. Описание. Технические характеристики. Агрегаты производства ОАО ММЗ Знамя
Ссылки[править | править код]
- Электрическая работа и мощность
- Влияние формы электрического тока на его действие. Журнал «Радио», номер 6, 1999 г.
- Гидравлическая мощность и КПД центробежных насосов
Для улучшения этой статьи по физике желательно: |