Bdtyk

Мощность
N,P,W=dAdt{displaystyle N,P,W={frac {dA}{dt}}}
Размерность	L2MT−3
Единицы измерения
СИ	Вт
СГС	эрг·с−1

Мо́щность — 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 |

Обычно в формулах механики обозначается символом N (происхождение символа подлежит уточнению).

В электротехнике обычно обозначается символом P — от лат. potestas (сила, мощь, действенность);

Иногда используется символ W (от англ. watt).

Основные формулы |

Различают среднюю мощность за промежуток времени Δt{displaystyle Delta t}:

N=ΔAΔt,{displaystyle N={frac {Delta A}{Delta t}},}

и мгновенную мощность в данный момент времени:

N=dAdt.{displaystyle N={frac {dA}{dt}}.}

Интеграл по времени от мгновенной мощности за промежуток времени равен полной переданной энергии за это время:

∫t0t1Ndt=E.{displaystyle int _{t_{0}}^{t_{1}}Ndt=E.}

Единицы измерения |

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].

Мощность в механике |

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:

N=F⋅v=F⋅v⋅cos⁡α,{displaystyle N=mathbf {F} cdot mathbf {v} =Fcdot vcdot cos alpha ,}

где F — сила, v — скорость, α{displaystyle alpha } — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

N=M⋅ω=2π⋅M⋅n60{displaystyle N=mathbf {M} cdot mathbf {omega } ={frac {2pi cdot mathbf {M} cdot mathbf {n} }{60}}}

M — момент силы, ω{displaystyle mathbf {omega } } — угловая скорость, π{displaystyle pi } — число пи, n — частота вращения (число оборотов в минуту, об/мин.).

Электрическая мощность |

Электри́ческая мощность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Мгновенная электрическая мощность P(t){displaystyle P(t)} участка электрической цепи:

P(t)=I(t)⋅U(t){displaystyle P(t)=I(t)cdot U(t),}

где I(t){displaystyle I(t)} — мгновенный ток через участок цепи;

U(t){displaystyle U(t)} — 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:
  
  

p(t)=12UmImcos⁡(φ)−12UmImcos⁡(φ)cos(2ωt){displaystyle p(t)={1 over 2}UmImcos(varphi )-{1 over 2}UmImcos(varphi )cos(2omega t)}

• 
  реактивной мощности, которая соответствует энергии, циркулирующей без диссипации от источника к потребителю и обратно,
  
  • мгновения реактивная мощность:
  
  

при φ>0{displaystyle varphi >0}

q(t)=12UmImsin⁡(φ)cos⁡(2ωt+π2){displaystyle q(t)={frac {1}{2}}UmImsin(varphi )cos {Bigl (}2omega t+{frac {pi }{2}}{Bigr )}}

при φ<0{displaystyle varphi <0}

q(t)=12UmImsin⁡(φ)cos⁡(2ωt−π2){displaystyle q(t)={frac {1}{2}}UmImsin(varphi )cos {Bigl (}2omega t-{frac {pi }{2}}{Bigr )}}

• 
  полной мощности, вычисляемой как произведение действующих значений тока и напряжения без учёта сдвига фаз.
  
  • мгновенная полная мощность
  
  

s(t)=12UmImcos⁡(φ)−12UmImcos(2ωt−φ){displaystyle s(t)={1 over 2}UmImcos(varphi )-{1 over 2}UmImcos{Bigl (}2omega t-varphi {Bigr )}}

где

Im{displaystyle Im} — Амплитуда тока;

Um{displaystyle Um} — Амплитуда напряжения;

φ{displaystyle varphi } — Угол между начальным углом напряжения ψu{displaystyle psi _{u}}и начальным углом силы тока ψi{displaystyle psi _{i}}— (φ=ψu−ψi){displaystyle (varphi =psi _{u}-psi _{i})}

ω{displaystyle omega } — Угловая скорость;

t{displaystyle t} — Время;

Приборы для измерения электрической мощности |

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

• 
  Ваттметры (в том числе варметры)

Гидравлическая мощность |

Мощность гидромашины или гидроцилиндра равна произведению перепада давления на машине (разности давлений на входе и выходе) на расход жидкости:

NH=QH⋅PH,{displaystyle N_{H}=Q_{H}cdot P_{H},}

где QH{displaystyle Q_{H}} — расход жидкости, м³/с;

PH{displaystyle P_{H}} — перепад давления, Па.

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 |

Воспроизвести медиафайл

Видеоурок: мощность

• Удельная мощность


• Активная мощность


• Реактивная мощность


• Светимость


• Энергия


• Мощность взрывного устройства


• Мощность звука


• Усилитель мощности

Примечания |

Ссылки |

• 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: Проставив сноски, внести более точные указания на источники. Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное. Добавить иллюстрации.