Мощность это величина характеризующаяся

Мощность

Единицы измерения
Мощность
N , P , W = d A d t <\displaystyle N,P,W=<\frac >> $N,P,W=<\frac <dA data-lazy-src=$ >» width=»» height=»»/>
Размерность	L 2 MT −3
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] .

Содержание

1 Используемые обозначения
2 Основные формулы
3 Единицы измерения
4 Мощность в механике
5 Электрическая мощность
- 5.1 Приборы для измерения электрической мощности
6 Гидравлическая мощность
7 См. также
8 Примечания
9 Ссылки

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

$\Delta t$

Различают среднюю мощность за промежуток времени Δ t <\displaystyle \Delta t> :

N = Δ A Δ t , <\displaystyle N=<\frac <\Delta A><\Delta t>>,> $<\displaystyle N=<\frac <\Delta A data-lazy-src=$ <\Delta t>>,>» width=»» height=»»/>

и мгновенную мощность в данный момент времени:

N = d A d t . <\displaystyle N=<\frac

>.> $<\displaystyle N=<\frac <dA data-lazy-src=$

>.>» width=»» height=»»/>

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

∫ t 0 t 1 N d t = E . <\displaystyle \int _>^>Ndt=E.> $<\displaystyle \int _<t_<0 data-lazy-src=$ >^>Ndt=E.>» width=»» height=»»/>

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] .

Соотношения между единицами мощности

Единицы	Вт	кВт	МВт	кгс·м/с	эрг/с	л. с.(мет.)	л. с.(анг.)
1 ватт	1	10 −3	10 −6	0,102	10 7	1,36·10 −3	1,34·10 −3
1 киловатт	10 3	1	10 −3	102	10 10	1,36	1,34
1 мегаватт	10 6	10 3	1	102·10 3	10 13	1,36·10 3	1,34·10 3
1 килограмм-сила-метр в секунду	9,81	9,81·10 −3	9,81·10 −6	1	9,81·10 7	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	7,355·10 9	1	0,9863
1 лошадиная сила (английская)	745,7	745,7·10 −3	745,7·10 −6	76,04	7,457·10 9	1,014	1

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 \cdot \mathbf =F\cdot v\cdot \cos \alpha ,> $N=<\mathbf F data-lazy-src=$ \cdot <\mathbf v>=F\cdot v\cdot \cos \alpha ,» width=»» height=»»/>

$\alpha$

где F — сила, v — скорость, α <\displaystyle \alpha > — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

N = M ⋅ ω = 2 π ⋅ M ⋅ n 60 <\displaystyle N=\mathbf \cdot \mathbf <\omega >= <\frac <2\pi \cdot \mathbf \cdot \mathbf ><60>>> $N=<\mathbf M data-lazy-src=$ \cdot <\mathbf \omega >=<\frac <2\pi \cdot <\mathbf M>\cdot <\mathbf n>><60>>» width=»» height=»»/>

M — момент силы, ω <\displaystyle \mathbf <\omega >> $<\mathbf \omega data-lazy-src=$ » width=»» height=»»/> — 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.

P(t)

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)\,> $<\displaystyle P(t)=I(t)\cdot U(t)\, data-lazy-src=$ » width=»» height=»»/> где I ( t ) <\displaystyle I(t)> I(t) — мгновенный ток через участок цепи; U ( t ) <\displaystyle U(t)> 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,
реактивной мощности, которая соответствует энергии, циркулирующей без диссипации от источника к потребителю и обратно,
полной мощности, вычисляемой как произведение действующих значений тока и напряжения без учёта сдвига фаз.

Приборы для измерения электрической мощности

Гидравлическая мощность

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

N H = Q H ⋅ P H , <\displaystyle N_=Q_\cdot P_,> $<\displaystyle N_<H data-lazy-src=$ =Q_\cdot P_,>» width=»» height=»»/> где Q H <\displaystyle Q_> Q_<H data-lazy-src= » width=»» height=»»/> — расход жидкости, м 3 /с; P H <\displaystyle P_> $<\displaystyle P_<H data-lazy-src=$ >» width=»» height=»»/> — перепад давления, Па.

К примеру, насос НП-89Д, стоящий на Су-24, Ту-134 и Ту-154, имеет производительность 55 л/мин (

0,000917 м 3 /с) при давлении 210 кгс/см 2 (21 МПа) [3] — следовательно, его гидравлическая мощность составляет примерно 19,25 кВт.

См. также

«> Воспроизвести медиафайл

Источник

Мощность

Урок 28. Физика 10 класс

Конспект урока «Мощность»

Все мы много раз сталкивались с понятием мощности. Например, разные автомобили характеризуются разной мощностью двигателя. Также, электроприборы могут иметь различную мощность, даже если они имеют одинаковое предназначение.

Мощность — это физическая величина, характеризующая скорость работы.

Соответственно, механическая мощность — это физическая величина, характеризующая скорость механической работы:

Т. е. мощность — это работа в единицу времени.

Мощность в системе СИ измеряется в ваттах: [N] = [Вт].

1 Вт — это работа в 1 Дж, совершенная за 1 с.

Существуют и другие единицы измерения мощности, например, такие, как лошадиная сила:

Именно в лошадиных силах чаще всего измеряется мощность двигателя автомобилей.

Давайте вернемся к формуле для мощности: Формула, по которой вычисляется работа, нам известна: Поэтому мы можем преобразовать выражение для мощности:

Тогда в формуле у нас образуется отношение модуля перемещения к промежутку времени. Это, как вы знаете, скорость:

Только обратите внимание, что в получившейся формуле мы используем модуль скорости, поскольку на время мы поделили не само перемещение, а его модуль. Итак, мощность равна произведению модуля силы, модуля скорости и косинуса угла между их направлениями.

Это вполне логично: скажем, мощность поршня можно повысить за счет увеличения силы его действия. Прикладывая бо́льшую силу, он будет совершать больше работы за то же время, то есть увеличит мощность. Но даже если оставить силу постоянной, и заставить поршень двигаться быстрее, он, несомненно, увеличит работу, совершаемую в единицу времени. Следовательно, увеличится мощность.

Примеры решения задач.

Задача 1. Мощность мотоцикла равна 80 л.с. Двигаясь по горизонтальному участку, мотоциклист развивает скорость равную 150 км\ч. При этом, двигатель работает на 75% от своей максимальной мощности. Определите силу трения, действующую на мотоцикл.

Задача 2. Истребитель, под действием постоянной силы тяги, направленной под углом 45° к горизонту, разгоняется от 150 м/с до 570 м/с. При этом, вертикальная и горизонтальная скорость истребителя увеличиваются на одинаковое значение в каждый момент времени. Масса истребителя равна 20 т. Если истребитель разгонялся в течение одной минуты, то какова мощность его двигателя?

Источник

Мощность (физика)

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Эффективная мощность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу. Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т. п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя. [1]

$P = \frac<\Delta A data-lazy-src=$ <\Delta t>\,\!» width=»» height=»»/> — средняя мощность

$P = \frac<dA data-lazy-src=$

\,\!» width=»» height=»»/> — мгновенная мощность

Так как работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.

Содержание

Единицы измерения

В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю, делённому на секунду.

Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила.

Соотношения между единицами мощности

Единицы	Вт	кВт	МВт	кгс·м/с	эрг/с	л. с.
1 ватт	1	10 -3	10 -6	0,102	10 7	1,36·10 -3
1 киловатт	10 3	1	10 -3	102	10 10	1,36
1 мегаватт	10 6	10 3	1	102·10 3	10 13	1,36·10 3
1 килограмм-сила-метр в секунду	9,81	9,81·10 -3	9,81·10 -6	1	9,81·10 7	1,33·10 -2
1 эрг в секунду	10 -7	10 -10	10 -13	1,02·10 -8	1	1,36·10 -10
1 лошадиная сила [2]	735,5	735,5·10 -3	735,5·10 -6	75	7,355·10 9	1

Мощность в механике

$P = \mathbf F \cdot \mathbf v = F \cdot v \cdot \cos\alpha$

F — сила, v — скорость, α — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

$P = \mathbf M \cdot \mathbf \omega = \frac <\mathbf \pi \cdot \mathbf M \cdot \mathbf n data-lazy-src=$ <30>» width=»» height=»»/>

M — момент, $\mathbf \omega$ — угловая скорость, </p data-lazy-src=

\pi=3,1415\dots » width=»» height=»»/> — число пи, n — частота вращения (об/мин).

Электрическая мощность

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

Источник