Открыть главное меню

Мощность

(перенаправлено с «Мощность (физика)»)

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].

Мощность
Размерность L2MT−3
Единицы измерения
СИ Вт
СГС эрг·с−1

Используемые обозначенияПравить

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 формулыПравить

Различают среднюю мощность за промежуток времени  :

 

и мгновенную мощность в данный момент времени:

 

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

 

Единицы измеренияПравить

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 0,102 107 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 механикеПравить

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 F — вектор силы; v — вектор скорости;   — угол между вектором скорости и силы; F — модуль силы; v — модуль скорости.

Частный случай мощности при вращательном движении:

 

M — момент силы,   — угловая скорость,   — число пи, n — частота вращения (число оборотов в минуту, об/мин.).

Электрическая мощностьПравить

Основная статья: Электрическая мощность

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:

 

при  

 

при  

 

 

где

  — амплитуда тока;

  — амплитуда напряжения;

  — угол между начальным углом напряжения  и начальным углом силы тока   

  — угловая скорость;

  — время.

Приборы для измерения электрической мощностиПравить

 
Аналоговый ваттметр
  • Ваттметры (в том числе варметры) — измерительные приборы, предназначенные для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. 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 мощностьПравить

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

 
где   — расход жидкости, м3;
  — 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. такжеПравить

ПримечанияПравить

СсылкиПравить