Потужність

Поту́жність (N, P, W) — робота, що виконана за одиницю часу, або енергія, передана за одиницю часу:

$N=\frac{A}{t}$,

де N — потужність, А — виконана робота, t — проміжок часу, за який ця робота виконана.

У системі CI потужність вимірюється у Ватах. Іншою одиницею вимірювання, яка ще й досі широко використовується, є кінська сила (1 к.с. = 735,5 Вт).

Потужність є важливою характеристикою двигунів.

Потужність в механіці

Якщо на рухоме тіло діє сила, то ця сила здійснює роботу. Потужність в цьому випадку рівна скалярному добутку вектора сили на вектор швидкості, з якою рухається тіло:

$N=𝐅\cdot 𝐯=F\cdot v\cdot \cos \alpha$,

де F — сила, v — швидкість, $\alpha$ — кут між вектором швидкості і сили.

Окремий випадок потужності при обертальному русі:

$N=𝐌\cdot \mathit{\omega }=\frac{\mathit{\pi }\cdot 𝐌\cdot 𝐧}{30}$,

де M — момент, $\mathit{\omega }$ — кутова швидкість, $\pi =3,14159265358979323\dots$ — число пі, n — частота обертання (число обертів за хвилину, об/хв).

Електрична потужність

Електри́чна потужність (потужність електричного струму) — фізична величина, що характеризує швидкість передавання або перетворення електричної енергії.

Миттєве значення електричної потужності $P(t)$ для ділянки електричного кола:

$P(t)=I(t)\cdot U(t)$

де $I(t)$ — миттєве значення електричного струму на ділянці кола;

$U(t)$ — миттєве значення напруги на цій же ділянці.

Для умови постійного значення сили струму і напруги потужність можна обчислити за формулою:

$P=I\cdot U.$

При вивченні електричних мереж змінного струму, окрім миттєвого значення потужності, що відповідає загальнофізичному визначенню, уводяться також поняття:

• активної потужності, що дорівнює середньому за період значенню миттєвої активної потужності:

$p(t)=\frac{1}{2}\cdot U_m\cdot I_m\cdot \cos \phi -\frac{1}{2}\cdot U_m\cdot I_m\cdot \cos \phi \cos (2\omega t).$

• реактивної потужності, що відповідає енергії, яка циркулює без дисипації від джерела до споживача і назад, миттєва реактивна потужність:

при $\phi >0:$

$q(t)=\frac{1}{2}\cdot U_m\cdot I_m\cdot \sin \phi \cdot \cos (2\omega t+\frac{\pi }{2}),$

при $\phi <0:$

$q(t)=\frac{1}{2}\cdot U_m\cdot I_m\cdot \sin \phi \cdot \cos (2\omega t-\frac{\pi }{2}).$

• повної потужності, що обчислюється як добуток діючих значень струму у напруги без врахування зсуву фаз, миттєве значення повної потужності:

$s(t)=\frac{1}{2}\cdot U_m\cdot I_m\cdot \cos \phi -\frac{1}{2}\cdot U_m\cdot I_m\cdot cos(2\omega t-\phi ),$

де $I_m$ — амплітуда струму;

$U_m$ — амплітуда напруги;

$\phi$ — різниця між початковим фазовим кутом напруги ${\psi }_u$ і початковим фазовим кутом сили струму ${\psi }_i$ — $(\phi ={\psi }_u-{\psi }_i);$

$\omega$ — кутова частота;

$t$ — час.

Корисна потужність

Корисна потужність (Шаблон:Lang-en; Шаблон:Lang-de) — потужність, що віддається пристроєм у певній формі та з певною метою. ДСТУ 2815-94.

Потужність насоса

Потужність (Шаблон:Lang-en, Шаблон:Lang-de) — енергія, яка підводиться до насоса від двигуна за одиницю часу.

Див. також

• Потужність потоку рідини

Джерела

• Фізика. 8 клас: Підручник / Ф. Я. Божинова, І. Ю. Ненашев, М. М. Кірюхін. — Х.: Видавництво «Ранок», 2008. — 256 с. — ISBN 978-966-315-001-7
• Загальні основи фізики. Навчальний посібник з курсу «Фізика» Шаблон:Webarchive (для студентів 1-2 курсів денної форми навчання за напрямом підготовки 6.060101 — «Будівництво», 6.050702 — «Електромеханіка», 6.050701 — «Електротехніка і електротехнології») / О. М. Петченко, А. С. Сисоєв, Є. І. Назаренко, А. В. Безуглий. — Харків: ХНАМГ, 2007. — 224 с.
• Лопатинський І. Є., Зачек І. Р., Ільчук Г. А., Романишин Б. М. Фізика. Підручник. — Львів: Афіша, 2005. — 394 с.

Посилання

• «Потужність» Шаблон:Webarchive в УРЕ.

Див. також

• Потужність електричного струму
• Потужність джерела звуку
• Ват