Снага је скаларна физичка величина измерена у вати (В). Може се дефинисати као стопа завршетка посла сваке секунде или као потрошња енергије у секунди. Снага јединице Међународног система јединица (СИ) износи 1 џул у секунди.
Погледајте такође:Шта је механички рад?
Резиме снаге и приноса
снага је стопауваријација количина енергије коју систем испоручује или се од ње одриче током одређеног временског периода.
Јединица снаге у међународном систему јединица (СИ) је вати: 1 вати једнак је 1 џула у секунди.
Ако је једна машина способна да ради исти посао као и друга за краће време, сматра се да је њена снага већа од снаге друге машине.
Ефикасност система даје се односом између корисне снаге и укупне снаге.
Зове се снага која није корисна систему потенцијаразишао.
Шта је снага у физици?
снага је физичка величина која се користи за израчунавање количине енергије одобрава или троши у јединици времена. Другим речима, то је стопа од варијација енергије у функцији времена. Снага је корисна за мерење брзине претварања облика енергије извођењем а радити.
| Кажемо да је машина моћнија од других машина када је у стању да уради исто задатак у краћем времену или чак извршити већи број задатака у истом интервалу од време. |
дефиниција потенцијапросек је дато радом изведеним у функцији временских варијација:
Поднаслов:
П. - просечна снага (В)
τ - посао (Ј)
т - временски интервал (и)
Јединица за мерење снаге коју је усвојио СИ је ват (В), јединица еквивалентна џулпердруго (Ј / с). Јединство ват је усвојен од 1882. године као облик омажа радовима које је развио ЏејмсВатт, који су били изузетно релевантни за развој парних машина.
У физици је рад мера трансформације енергетског облика у другим облицима енергије кроз апликацијауједноснаге. Дакле, дефиниција моћи може бити повезана са било који облик енергије, као што су: енергија механика, енергије потенцијалелектрични и енергије термичка.
Прорачун снаге
Моћ остварену применом силе можемо одредити Ф која помера масно тело м на даљину д. Гледати:
У горе описаној ситуацији, можемо израчунати снагу покрета дефинишући просечну снагу:
За то морамо имати на уму да је радитиостварено силом Ф може се израчунати помоћу следеће формуле:
Поднаслов:
Ф - примењена сила (Н)
д - пређена раздаљина (м)
θ - угао настао између Ф и д (º)
Комбинујући две претходне једначине у једну, имаћемо следећу једначину за израчунавање снаге повезане са обликом енергијебило који:
За случајеве када је примењена сила паралелна са растојањем које је тело прешло, косинус угла θ имаће своју максималну вредност (цос 0º = 1). Стога се просечна снага може израчунати из следећег односа:
Поднаслов:
в - брзина тела (м / с)
Према горе приказаном прорачуну, могуће је израчунати снагу којом се трансформише енергија присутна у телу. То је могуће ако знамо модул резултујуће силе, који треба помножити са брзинапросек путовао телом преко курса на даљину д. Међутим, неопходно је запамтити да је горе представљена дефиниција важи само за константне вредности Ф..
Погледајте такође: Вежбе на механичкој снази и перформансама
→ Тренутно напајање
снагатренутно је мера количине посла обављеног у процесу током веома малог (бесконачно малог) временског распона. Стога можемо рећи да је тренутна снага брзина промене количине радити током временског интервала који тежи нули.
Поднаслов:
П.нагон – тренутна снага (В)
Δτ - бесконачно мало дело (Ј)
Δт - бесконачно мали временски интервал (и)
Тренутна снага се користи за израчунавање брзине којом се обавља сваки тренутак, а не током дугог процеса. Према томе, што су краћи временски интервали Δт, то су тачнија мерења потенцијатренутно.
механичка снага
снагамеханика се дефинише као брзина промене облика енергије повезаних са стањеукретање тела. Можемо израчунати механичку снагу тела у покрету кроз варијације ваше кинетичке енергије и од вас потенцијална енергија (гравитационо или еластично, на пример). Снага повезана са трансформацијом механичке енергије, међутим, односи се само на системимарасипајући (који имају трење), пошто је у одсуствоутрење и други снагерасипајући, Тхе механичка енергија тела остаје константна.
Према Теорија рада и енергије, могуће је израчунати количину посла који је тело применио на телу варијација даје енергијекинетика добијено од њега.
масовно тело м приказано на доњој слици убрзава дејство силе Ф, чија је брзина варирала од в0 све док вФ:
Поднаслов:
в0 - почетна брзина (м / с)
вФ - крајња брзина (м / с)
Према Теорија рада и енергије, рад на телу даје:
Поднаслов:
ΔК - варијација кинетичке енергије (Ј)
К.Ф –коначна кинетичка енергија (Ј)
К.Ја -почетна кинетичка енергија (Ј)
м - телесна маса (кг)
Према томе потенцијамеханика везано за ово кретање може се израчунати помоћу следеће једначине:
Електрична енергија
ТХЕ потенцијаелектрични то је важна мера која се мора анализирати приликом куповине кућног апарата. Електрична снага било ког уређаја мери количину електричне енергије коју је уређај способан да трансформише у друге облике енергије сваке секунде. На пример, блендер од 600 В је у стању да се трансформише 600Ј електричне енергије сваке секунде у енергијекинетика, емитовање топлота,вибрација и таласизвучан за твоје лопате.
Као што знамо, опћенито, снага се може израчунати кроз однос између обављеног посла и временског интервала протеклог током његовог извођења. Стога ћемо овде користити дефиницију рад изведен на силуелектрични:
Поднаслов:
τГалл- рад електричне енергије (Ј)
Шта - модул електричног оптерећења (Ц)
ΔУ - потенцијална разлика (В)
П. - електрична снага (В)
УБ. и УТХЕ -електрични напон у тачкама А и Б (В)
Δт - временски интервал кретања терета
и - модул електричне струје (А)
Електрична енергија делује на следећи начин: када прикључимо апарат у утичницу, а разликаупотенцијал (ΔУ) између терминала. Када се потенцијална разлика (У) наноси се на проводни материјал, а Износурадити(τГалл)изводи се на оптерећењаелектрични (к) у круговима уређаја, узрокујући кретање ових оптерећења, односно додељујући их енергијекинетика. ТХЕ кретањеодоптерећења у жељеном правцу се зове ланацелектрични (и). ТХЕ потенцијаелектрични (П)заузврат је мера Износурадити(τГалл) што је извршено теретима до свакидруго (т) рад уређаја.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
Стога се потрошња електричне енергије одређује према потенција уређаја прикључених на електричну мрежу и својим време у операција.
Поред горе поменуте формуле, постоје и варијације које се могу написати из 1. закон ома. Да ли су они:
Три могућа начина за израчунавање електричне снаге
Поднаслов:
У - електрични потенцијал (В)
р - електрични отпор (Ω)
Гледајтакође: Снага се распршује у отпорнику
→ Потрошња електричне енергије
количина електрична енергија потрошено се мери у јединици која се назива киловат час (кВх). Ово је алтернативна јединица енергетској јединици међународног система јединица, џул. Киловат-сат се користи због своје практичности. Да се електрична енергија мери у џулима, бројеви који се користе за изражавање њене потрошње били би огроман и непрактично.
Киловат сат је количина потрошене енергије (или радити изводи) уређајем од 1000В (1 кВ) током временског интервала од 1х (3600 с). Множећи ове количине, долазимо до закључка да свака киловат час једнако 3.6.106 Ј (тримилиони и шест стотинахиљадаџула).
Да бисмо израчунали потрошњу електронског уређаја, једноставно помножимо његову снагу са његовим радним временом.
Пример
Размислите о уређају снаге једнаком 100 В (0,1 кВ) која делује током 30 минута дневно (0,5 х). шта ће бити твоје потрошњамесечно (30 дана) струје?
Према нашем прорачуну, овај уређај ће трошити 1,5 кВх месечно, еквивалентно 5,4.106 Ј. Ако је кВх трошкова региона 0,65 БРЛ, цена која ће се платити на крају месеца за рад овог уређаја биће 0,97 БРЛ.
Гледајтакође: Електрични генератори и електромоторна снага
Решена вежба електричне снаге и приноса
Када је повезана на коло, батерија са електромоторном силом једнаком 20,0 В и унутрашњим отпором 1,0 Ω производи електричну струју од 1,5 А. У односу на ову батерију одредите:
а) Разлика електричног потенцијала утврђена између стезаљки овог отпорника.
б) Електрична снага коју даје батерија.
ц) Електрична снага расипана унутрашњим отпором батерије.
д) Перформансе ове батерије.
Резолуција
У почетку ћемо навести податке које пружа вежба.
Подаци:
УТ.= 20,0 В - електромоторна сила батерије или укупан потенцијал
р = 1,0 Ω - унутрашњи отпор батерије
и = 1,5 А - електрична струја
а) Да бисмо утврдили разлику потенцијала насталу између крајева отпорника, користимо 1. закон Охма.
Поднаслов:
УД. - Електрични напон распршен у отпорнику (В)
Б) Електрична снага коју даје батерија може се израчунати помоћу следеће формуле:
Поднаслов:
УТ. - укупни електрични напон или електромоторна сила батерије (В)
в) Израчунајмо електричну снагу коју расипа отпорник. За ово користимо само једну од већ познатих формула потенције:
Поднаслов:
П.Д. - распршена снага (В)
д) Приход овог генератора може се израчунати помоћу односа између вредности потенцијаупотребљив и потенцијаукупно батерије. Из прорачуна извршених у претходним ставкама, утврдили смо да је укупна снага коју батерија даје 30 В, док је снага која се расипа њеним унутрашњим отпором била 2,25 В. Стога је корисна снага дата разликом између ове две снаге и вреди 27,75 В. Правећи однос између корисне снаге и укупне снаге, добићемо:
Према извршеном прорачуну, енергетски принос батерије износи 92,5%.
Термодинамичка снага
Термодинамичка снага се може израчунати одређивањем Износ у радити које изводи гас (или преко) током његовог проширење или компресијаисобариц (стални притисак) током одређеног временског периода.
Такође је могуће израчунати потенција а изворутоплота који се односе на количину осетљиве или латентне топлоте коју емитује временски интервал.
→ Снага посла који обавља гас
У изобарним трансформацијама могуће је одредити снагу коју гас испоручује или преноси. Да бисмо то урадили, морамо узети у обзир формулу која се користи за израчунавање радититермодинамички укључени у а трансформацијаисобариц:
Поднаслов:
П.р - притисак (Па)
П.от - снага (В)
ΔВ - варијација запремине (м³)
У изобарним термодинамичким трансформацијама, гас претвара део своје унутрашње енергије у рад потискивањем клипа.
Гледајтакође: Историја термичких машина
→ Снага и топлота
Можемо утврдити потенција напаја се пламеном или снагом коју емитује отпорник загрејан као резултат Направљено јеЈоуле израчунавањем количине топлоте коју ови извори одводе сваке секунде. Да бисте то урадили, само направите следећи прорачун:
Да би се израчунала снага коју емитује извор у облику топлота, само утврдите да ли је ова топлота таквог типа осетљив (К = мцΔТ) или типа скривен (К = мл). Ове топлоте су присутне искључиво у Променеутемпература и у Променеустањефизичар, редом.
Перформансе
Перформансе то је важна променљива за проучавање неконзервативних система, односно оних који представљају енергетске губитке, као у неидеалним случајевима нашег свакодневног живота. Све машине и уређаји за које знамо су системи који нису у стању да искористе сву снагу која им се испоручује. Тако део снаге „троше“ у друге мање корисне облике енергије, као нпр топлота,вибрација и буке.
Једна од најопштијих дефиниција ефикасности може се дати дељењем корисне снаге са укупном снагом добијеном током неког процеса:
Поднаслов:
η - Принос
П.У - корисна снага (В)
П.Т. - укупна снага (В)
Принос машине
О. Принос термичких машина мери њихову енергетску ефикасност, односно проценат енергије коју су ове машине у стању да искористе за обављање корисних послова (τ). Све термичке машине раде на сличан начин: топлоту добијају из врућег извора (КШта) и одбаци део ове топлоте, одводећи је на хладни извор (Кф).
Можемо израчунати Принос било које термичке машине из следеће формуле:
Поднаслов:
η - ефикасност термичке машине
τ - рад термичке машине (Ј)
КШта - топлота коју даје врући извор (Ј)
Горња листа се може написати и на други начин. За ово само претпостављамо да је користан рад (τ) даје разлика унесите количину топлоте коју даје изворвруће (ПШта) и количину топлоте која се одводи на изворхладно (ПФ):
Поднаслов:
КФ - топлота коју даје извор хладноће (Ј)
→ Перформансе Царнотове машине
О. циклусуцарнот то је термодинамички циклус идеално то је од већеПриносмогуће. Стога није могуће имати термичку машину која ради на истим температурама као и извори вруће и хладно са приносом већим од приноса Царнотовог циклуса.
Перформансе машине засноване на Царнотовом циклусу могу се израчунати помоћу следеће формуле:
Поднаслов:
Т.К - температура врућег извора (К)
Т.Ф- температура хладног извора (К)
Гледајтакође: Царнот Мацхинес
Ја, Рафаел Хелерброцк
