У кожного сучасного приладуЄ електрична потужність. Її цифрове значеннявказується виробником на корпусі фена або електричного чайникана кришці кухонного комбайна.

Одиниці виміру

Розрахунок електричної потужності дозволяє визначати вартість електричної енергії, споживаної різними приладамиза певний проміжок часу. Вати та кіловати у надмірній кількості призводять до виходу з ладу проводів, деформації контактів.

Залежність між електричним струмом та потужністю, що споживається приладами

Електрична потужність є роботу, яка здійснюється за проміжок часу. Включений у розетку прилад виконує роботу, що вимірюється у ватах (Вт). На корпусі вказується кількість енергії, яка буде спожита приладом за певний проміжок часу, тобто споживана електрична потужність.

Потужність

Вона витрачається те що, щоб у провіднику відбувалося переміщення електронів. У випадку одного електрона, що має одиничний заряд, вона можна порівняти з величиною напруги мережі. Повна енергія, яка необхідна для переміщення всіх електронів, визначатиметься як добуток напруги на число електронів, що знаходяться в ланцюзі під час роботи електричного приладу. Нижче наведена формула електричної потужності:

Враховуючи, що число електронів, що протікають за проміжок часу через поперечний переріз провідника, є електричним струмом, можна уявити його у вираз для шуканої величини. Формула електричної потужності виглядатиме:

Насправді доводиться обчислювати не саму потужність, а величину струму, знаючи напругу мережі та номінальну потужність. Визначивши струм, який споживається певним приладом, можна співвіднести номінал розетки та автоматичного вимикача.

Приклади розрахунків

Для чайника, електрична потужність якого розрахована на два кіловати, споживаний струм визначається за формулою:

I = P / U = (2 * 1000) / 220 = 9А

Щоб підключати такий прилад до звичайної електричної мережі, роз'єм, розрахований на 6 ампер, явно не підійде.

Наведені вище залежності між потужністю та електричним струмом доречні лише при повному збігу по фазі значень напруги та струму. Практично всім побутових електричних приладів підходить формула електричної потужності.

Виняткові ситуації

У тому випадку, якщо в ланцюзі є велика ємність або індуктивність, використовувані формули будуть недостовірними, ними не можна скористатися для проведення математичних розрахунків. Наприклад, електрична потужність для двигуна змінного струму визначатиметься таким чином:

cos - це коефіцієнт потужності, який для електричних двигунів становить 0,6-0,8 одиниць.

Визначаючи параметри приладу в трифазної мережіз напругою 380, необхідно підсумовувати потужність з окремих величин для кожної фази.

Приклад розрахунку

Наприклад, у разі трифазного котла, розрахованого на потужність 3 кВт, у кожній фазі споживається по 1 кВт. Розрахуємо величину фазного струму за формулою:

I = P / U_ф = (1 * 1000) / 220 = 4,5А.

Для сучасної людинихарактерно постійне застосуванняна виробництві та у побуті електрики. Він використовує прилади, які споживають електричний струм, застосовує такі пристрої, що його виробляють. Працюючи з такими джерелами, важливо враховувати ті максимальні можливості, які передбачаються у технічних характеристиках.

Така фізична величина, Як електрична потужність, є одним з основних показників будь-якого приладу, що функціонує при протіканні через нього потоку електронів. Для транспортування або передачі електричних потужностей у великому обсязі, необхідної в виробничих умов, застосовуються високовольтні лініїелектричні передачі.

Перетворення енергії виконується на потужних трансформаторних підстанціях. Трифазне перетворення характерне для промислових та побутових приладів різної сферизастосування. Наприклад, завдяки такому перетворенню, функціонують лампи розжарювання різного номіналу.

У теоретичній електротехніці існує таке поняття, як миттєва електрична потужність. Пов'язана така величина з протіканням через певну поверхню за незначний часовий проміжок одиничного елементарного заряду. Відбувається здійснення роботи цим зарядом, який пов'язаний з поняттям миттєвої потужності.

Виконуючи нескладні математичні обчислення можна визначити величину потужності. Знаючи цю величину, можна підбирати напругу для повноцінного функціонування різноманітних побутових та промислових приладів. У такому випадку можна уникнути ризиків, пов'язаних з перегоранням дорогих електричних приладів, а також з необхідністю періодично змінювати електричну проводку в квартирі або офісі.

Поняття потужності є фізичною величиною. Вона є співвідношенням роботи, що виробляється у певний проміжок часу і сам тимчасовий проміжок. За допомогою роботи може бути виміряна зміна енергії. Тому потужність показує, з якою швидкістю перетворюється енергія в будь-якій 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 при трансформаторних перетвореннях, 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 і ампера. При потужності через появу індуктивності виникає явище самоіндукції. В результаті електрична енергія частково повертається в мережу. При цьому значення струму і напруги зміщуються, викликаючи загальне негативний впливна електромережі. Цей видпотужності вимірюється у вольт-амперах реактивних, що складаються з твору робочого струму та 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 кількостіпотужності використовуються мегавати. Як правило, вони застосовуються на різних видахелектростанцій, що виробляють електроенергію.

Потужність споживачів вказується на спеціальних табличках або в технічному паспортіпристрої. Знаючи наперед величину цього параметра, можна обчислити й інші показники електричної мережі- напруга та величину споживаного струму.

Як визначити потужність струму

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 виразити потужність як швидкість передачі енергії. Тобто, вона показує працездатність автоматичного апарату. Завдяки виміру потужності стає зрозумілим, як швидко робиться робота.

Одиниці виміру потужності

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

Якось, використовуючи механізм у шахті, інженер Дж. Уайт взявся за його вдосконалення. Для доказу 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 їх, Уайт порівнював моделі парових машин залежно від кількості кінських сил. Він експериментально обчислив, що потужність одного коня дорівнює 746 Вт. Сьогодні всі впевнені, що така кількість є явно завищеною, але одиниці виміру 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 є більш зрозумілими, ніж інші одиниці виміру 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, оскільки інакше вони швидко зіпсуються. Зате якщо купувати не лампи розжарювання, а світлодіодні або люмінесцентні, вони зможуть світити з більшою яскравістю, споживаючи при цьому маленьку потужність.

Споживання енергії, звісно, ​​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 самих різних областяхпромисловості. 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 ВАТ

Джеймс Ватт винайшов парову машину, І з 1889 року одиниця виміру стала ватом, а міжнародну систему вимірів величину включили 1960 року.

У Ват може вимірюватися не тільки електрична, але і теплова, механічна або будь-яка інша потужність. Також нерідко утворюються кратні та подільні 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.

Кіловат-година

У міжнародної системиСІ немає такої одиниці виміру, як кіловат-година. Цей показник є позасистемним, введеним для обліку витраченої електричної енергії. У Росії її діє ГОСТ 8.417-2002 з регламентацією, де одиниця виміру потужності електричного струмубезпосередньо позначається та застосовується.

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

• 1 кіловат-година дорівнює 1000 ват-година;
• 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 і кіловат;
• ват-година та кіловат-година;
• вольт-ампер та кіловольт-ампер.

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

Часто у ватах та кіловатах вимірюють механічну потужність електричних генераторівта моторів, електричних нагрівальних приладіві т. д. Так позначається в основному потужність струму, одиниця виміру в приладі якого орієнтована в першу чергу на кількість отриманого тепла, а розрахунки беруться до уваги вже за ним.

Ватт-година та кіловат-година 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 технічні розрахункитоді, коли важливими є електричні показники.

Таке позначення найбільше відповідає вимогам електротехніки, де прилади, що працюють з змінним струмом, мають як активну, 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 та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипучих продуктівта продуктів харчування Конвертер площі Конвертер обсягу та одиниць вимірювання в кулінарних рецептахКонвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер потужності Конвертер сили Конвертер часу Конвертер лінійної швидкості Плоский кут Конвертер теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел в різних системахобчислення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягуі взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертер кутової швидкості та частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер щільності Конвертер питомого об'єму Конвертер моменту інерції Конвертер моменту сили Конвертер крутного моменту Конвертер питомої теплотизгоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за об'ємом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта теплового розширення Конвертер термічного опоруКонвертер питомої теплопровідностіКонвертер питомої теплоємностіКонвертер енергетичної експозиції та потужності теплового випромінювання Конвертер щільності теплового потоку Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер щільності потоку маси Конвертер молярної концентраціїКонвертер масової концентрації в розчині Конвертер динамічної (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 Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску (SPL) сили світла Конвертер освітленості Конвертер дозволу в комп'ютерної графікиКонвертер частоти та довжини хвилі Оптична сила в діоптріях та фокусна відстаньОптична сила в діоптріях і збільшення лінзи (×) Конвертер електричного заряду Конвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільності заряду Конвертер об'ємної щільності заряду Конвертер електричного струму Конвертер лінійної щільності струму Конвертер поверхневої щільності струму Конвертер напруженості електричного поляКонвертер електростатичного потенціалу та напруги Конвертер електричного опоруКонвертер питомого електричного опору Конвертер електронної провідності Конвертер питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів вертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінюванняРадіоактивність. 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 елементівД. І. Менделєєва

Вихідна величина

Перетворена величина

ват ексаватт петаватт терават гігават мегават кіловат гектувати декават дециват сантиват милливатт мікроват нановат піковат фемтоватт аттоватт кінська сила кінська сила метрична сила лошадіна ня сила (німецька) брит. термічна одиниця (між.) за годину брит. термічна одиниця (між.) за хвилину голить. термічна одиниця (між.) за секунду голить. 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.) секунду кілокалорія (терм.) за годину кілокалорія (терм.) за хвилину кілокалорія (терм.) за секунду калорія (між.) за годину калорія (між.) за хвилину калорія (термін.) 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 за секунду кіловольт-ампер вольт-ампер ньютон-метр за секунду джоуль за секунду ексаджоуль за секунду петаджоуль за секунду тераджоуль за секунду гігаджоуль за секунду мегаджоуль за секунду гектоджоуль за секунду вул на секунду наноджоуль на секунду пікоджоуль на секунду фемтоджоуль на секунду аттоджоуль на секунду джоуль на годину джоуль на хвилину кілоджоуль на годину кілоджоуль на 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 та 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. Щоб довести, що його вдосконалення зробили парову машину продуктивнішою, він порівняв її потужність з працездатністю коней, оскільки коні використовувалися людьми протягом довгих років, і багато хто міг легко уявити, скільки роботи може виконати коня 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 ват. 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 і для вимірювання потужності інших пристроїв, особливо транспорту. Незважаючи на те, що вати використовуються майже так само 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 при високій температуріу 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 часомальтернативи ламп розжарювання користуються все більшою популярністю. Нижче наведено приклади видів ламп, їх потужності та створюваний ними світловий потік.

• 450 люменів:
• Лампа розжарювання: 40 Вт
• Компактна люмінесцентна лампа: 9–13 ват
• Світлодіодна лампа: 4-9 ват.
• 800 люменів:



• Лампа розжарювання: 60 ват
• Компактна люмінесцентна лампа: 13-15 Вт
• Світлодіодна лампа: 10–15 Вт
• 1600 люменів:
• Лампа розжарювання: 100 ват
• Компактна люмінесцентна лампа: 23–30 Вт
• Світлодіодна лампа: 16–20 Вт

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 лампу 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 електроприладівможе 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, вводить зростання, вагу, тривалість вправ, після чого програма розраховує потужність. Наприклад, згідно з одним з таких калькуляторів, потужність людини зростом 170 сантиметрів і вагою в 70 кілограм, який зробив 50 віджимань за 10 хвилин, дорівнює 39.5 Вт. 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 вимірювання 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 чи 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 необхідно 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 навантаженняпід час деяких вправ, таких як велосипедний спорт чи плавання, залежить від багатьох факторів навколишнього середовища, такі як стан дороги або вітер. Таке навантаження важко виміряти, проте можна з'ясувати, з якою потужністю організм протидіє цьому навантаженню, після чого змінюватиме 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.

Що таке сила та потужність? У чому вимірюється цей показник, які у своїй використовуються прилади, і як названі застосовуються практично, ми розглянемо далі у статті.

Сила

У світі всі тіла фізичної природипочинають рух завдяки силі. За її впливу, з попутним чи протилежним напрямом руху тіла, відбувається робота. Таким чином, на тіло впливає будь-яка сила.

Так, велосипед рушає з місця завдяки силі ніг людини, а на поїзд діє сила тяги електровоза. Подібний вплив відбувається за будь-якого руху. Робота сили - це величина, в якій множиться модуль сили, модуль переміщення точки її застосування та косинус кута між векторами цих показників. Формула в цьому випадку виглядає так:

A = F · s · cos (F, s)

Якщо кут між цими векторами не дорівнює нулю, робота виконується завжди. При цьому вона може мати як позитивне, так і негативне значення. На тіло не діятиме сила при куті, що дорівнює 90°.

Розглянемо для приклад віз, який тягне м'язова сила коня. Інакше кажучи, роботу здійснює сила тяги у бік руху воза. А ось спрямована вниз чи перпендикулярно, роботи не здійснює (до речі, кінські сили – це те, в чому вимірюється потужність двигуна).

Робота сили є скалярною величиноюі вимірюється у джоулях. Вона може бути:

• рівнодіючою (при дії кількох сил);
• непостійною (тоді обчислення провадиться з інтегралом).

Потужність

У чому вимірюється ця величина? Для початку розберемо, що вона собою представляє. Зрозуміло, що рух тіло починає за рахунок сили, що здійснює Проте на практиці, крім цього, необхідно знати, як саме вона відбувається.

Робота може бути завершена в різні терміни. Наприклад, те саме дію може зробити маленький моторчик чи великий електричний двигун. Питання тільки в тому, за який час воно буде зроблено. Величина, яка відповідає за таке завдання, це потужність. У чому вона вимірюється, стає зрозумілим з визначення - це ставлення роботи за конкретний час до його величини:

Шляхом логічних дій приходимо до наступної формули:

тобто добуток векторів сили на швидкість руху - і є потужність. У чому вона вимірюється? За міжнародною системою СІ, одиницею виміру цієї величини є 1 Ватт.

Ватт та інші одиниці вимірювання потужності

Ватт означає потужність, де за одну секунду виконується робота в один джоуль. Останню одиницю назвали так на честь англійця Дж. Уатта, який винайшов і спорудив першу парову машину. Але він у своїй використав іншу величину - кінську силу, яка застосовується і по сьогодні. приблизно дорівнює 735,5 Ватт.

Таким чином, крім Ватта, потужність вимірюють у метричній кінській силі. А при дуже малому значенні також використовують Ерг, що дорівнює десяти мінус сьомого ступеня Ватт. Можливий і вимір в одній одиниці маси/сили/метрів за секунду, що дорівнює 9,81 Ватт.

Потужність у двигуні

Названа величина є однією з найважливіших у будь-якому моторі, який буває різної потужності. Наприклад, електрична бритва має соті частки кіловату, а ракета космічного корабляналічує мільйони.

Для різного навантаження потрібна різна потужність для збереження певної швидкості. Наприклад, машина стане важчою, якщо в неї помістити більше вантажу. Тоді дорогу збільшиться. Тому, щоб підтримувати ту ж швидкість, що й у ненавантаженому стані, буде потрібна велика потужність. Відповідно, мотор з'їдатиме більше палива. Про цей факт відомо всім водіям.

Але за великої швидкості важлива і інерція машини, яка прямо пропорційна її масі. Досвідчені водії, які знають про цей факт, знаходять при їзді найкраще поєднанняпалива та швидкості, щоб бензину йшло менше.

Потужність струму

У чому вимірюється потужність струму? У тій самій одиниці за системою СІ. Вона може бути виміряна прямим чи непрямим методом.

Перший спосіб реалізується за допомогою ватметра, що споживає суттєву енергію і сильно навантажує джерело струму. З його допомогою вимірюється від десяти Ват та більше. Непрямий методвикористовують при необхідності виміряти малі значення. Приладами для цього є амперметр і вольтметр, приєднані до споживача. Формула в даному випадку матиме такий вигляд:

При відомому опорі навантаження, вимірюємо величину струму, що протікає через неї, і знаходимо потужність так:

P = I 2 ∙ R н.

За формулою P = I 2 /R н може бути вичіслена потужність струму.

У чому вона вимірюється в мережі трифазного струму, теж не секрет. Для цього застосовують вже знайомий прилад – ватметр. Причому вирішити завдання, чим можна виміряти за допомогою одного, двох або навіть трьох приладів. Наприклад, для чотирипровідної установки потрібно три пристрої. А для трипровідного при несиметричному навантаженні два.