Реклама на сайте (разместить):



Реклама и пожертвования позволяют нам быть независимыми!

Мощность

Материал из Викизнание
Перейти к: навигация, поиск

Мо́щность — физическая величина, выражающая количество передаваемой или преобразуемой (в том числе вырабатываемой, поглощаемой, рассеиваемой и т. д.) энергии за единицу времени.

Также мощностью могут называться иные величины имеющие имеющие одинаковую размерность: полная, неактивная мощность.

Мгновенная мощность выражается как производная энергии по времени:

P={\frac  {dE}{dt}}.

Единицы измерения мощности[править]

Механическая мощность[править]

Механическая мощность выражает количество механической работы, совершаемое за единицу времени. Её составляют мощности поступательного и вращательного движения. Мощность поступательного движения выражается скалярным произведением векторов силы {\vec  {F}} на скорость {\vec  {\upsilon }}, либо произведению их асболютных значений и косинуса угла между ними \beta :

P={\vec  {F}}\cdot {\vec  {\upsilon }}=F\upsilon \cos \alpha .

Мощность вращательного движения выражается как скалярное произведение векторов момента силы {\vec  {M}} на угловую скорость {\vec  {\omega }}, либо произведению их асболютных значений и косинуса угла между ними \beta :

P={\vec  {M}}\cdot {\vec  {\omega }}=M\omega \cos \beta .

Положительный знак мощности в этих случаях определяет, что работа совершается источником механического воздействия, а отрицательный знак — что работа совершается против источника воздействия. Данные формулы можно получить дифференцированием формулы для механической работы.

Тепловая мощность[править]

Тепловая мощность выражает количество теплоты производимое, передаваемое и поглощаемое в единицу времени.

В теплотехнике помимо общеупотребимых единиц (ватт, эрг-секунда и т. п.) употребляются специальные теплотехнические единицы: британская тепловая единица в час, килокалория в час, и т. п.

Электрическая мощность[править]

Мощность, поглощаемая или производимая участком электрической цепи выражается как произведения напряжения между концами участка U и силы тока, проходящей через этот участок I:

P=UI.

При этом если положительное направление соответствует вытекающему из «положительного» конца току, то положительный знак мощности соответствует отдаче электрической энергии, а отрицательный — поглощению. Под «положительным» концом подразумевается тот большему потенциалу которого соответствует положительное напряжение.

В электрических цепях напряжение и ток не являются независимыми величинами, а связаны вольт-амперной характеристикой. Таким образом мощность цепи можно определять, зная одну из величин — напряжение или ток и зависимость тока от напряжения в этой цепи:

P=UI(U)=U(I)I.

В пассивных линейных цепях эта зависимость определяется законом ома U=IR, где R — сопротивление цепи, и в таком случае мощность принимает вид:

P=I^{2}R={\frac  {U^{2}}{R}}.

Мгновенная мощность в цепях переменного тока является также переменной величиной.

Активная мощность
действительная мощность потребляемая нагрузкой.
Реактивная мощность
величина размерности мощности, создающая дополнительную нагрузку на сети электропитания, но не потребляемая. Для измерения неактивной мощности используют единицу вар, равную по величине ватту. Различают следующие её разновидности:
неактивная мощность
суммарная составляющая реактивных мощностей, обозначается N;
мощность сдвига
реактивная мощность, вызванная разностью фаз напряжения и тока, обозначается Q;
мощность искажения
реактивная мощность, вызванная несинусоидальностью напряжения или тока, обозначается D.
Полная мощность
величина, равная произведению действующего значения напряжения на действующее значение силы тока. Единица измерения — вольт-ампер (по величине равна ватту). Обозначается S.

Полная, активная и реактивная мощности связаны равенством:

S^{2}=P^{2}+N^{2}=P^{2}+(Q+D)^{2}.

См. также[править]

Статью можно улучшить?
✍ Редактировать 💸 Спонсировать 🔔 Подписаться 📩 Переслать 💬 Обсудить
Позвать друзей
Вам также может быть интересно: