قدرت در فیزیک به عنوان نسبت کار انجام شده در یک زمان معین به بازه زمانی که برای آن انجام می شود درک می شود. کار مکانیکی به مؤلفه کمی تأثیر نیرو بر بدن اطلاق می شود که به دلیل آن جسم دوم در فضا حرکت می کند.
قدرت را می توان به عنوان نرخ انتقال انرژی نیز بیان کرد. یعنی عملکرد دستگاه اتوماتیک را نشان می دهد. اندازه‌گیری توان سرعت انجام کار را روشن می‌کند.
واحدهای برق
قدرت بر حسب وات یا ژول بر ثانیه اندازه گیری می شود. رانندگان با اندازه گیری اسب بخار آشنا هستند. ضمناً قبل از ظهور موتورهای بخار، این مقدار اصلاً اندازه گیری نمی شد.
یک روز، با استفاده از مکانیزمی در معدن، مهندس جی. وایت تصمیم گرفت تا آن را بهبود بخشد. او برای اثبات پیشرفت خود در موتور، آن را با عملکرد اسب ها مقایسه کرد. قرن هاست که مردم از آنها استفاده می کنند. بنابراین، تصور کار یک اسب بارکش برای یک دوره معین برای کسی دشوار نبودزمان.
با تماشای آنها، وایت مدل های موتورهای بخار را بسته به میزان اسب بخار مقایسه کرد. او به طور تجربی محاسبه کرد که قدرت یک اسب 746 وات است. امروزه همه مطمئن هستند که چنین عددی به وضوح بیش از حد برآورد شده است، اما آنها تصمیم گرفتند که واحدهای برق را تغییر ندهند.
از طریق کمیت فیزیکی نامگذاری شده، آنها در مورد بهره‌وری یاد می‌گیرند، زیرا وقتی افزایش می‌یابد، کار در همان دوره زمانی افزایش می‌یابد. این واحد اندازه گیری استاندارد شده بسیار رایج شده است. شروع به استفاده در مکانیسم های مختلف کرد. بنابراین، اگرچه وات برای مدت طولانی استفاده شده است، اسب بخار برای بسیاری از واحدهای دیگر قابل درک تر است.
چگونه قدرت در لوازم الکتریکی خانگی درک می شود
البته
قدرت، در مکانیسم های الکتریکی خانگی نیز نشان داده شده است. در لامپ ها از مقادیر خاص آن استفاده می شود، به عنوان مثال، شصت وات. لامپ‌های با قدرت بالا را نمی‌توان نصب کرد، در غیر این صورت به سرعت خراب می‌شوند. اما اگر نه لامپ های رشته ای، بلکه لامپ های LED یا فلورسنت بخرید، می توانند با روشنایی بیشتری بدرخشند، در حالی که انرژی کمی مصرف می کنند.
مصرف انرژی، البته، با مقدار توان نسبت مستقیم دارد. بنابراین، همیشه جا برای بهبود محصول برای تولیدکنندگان لامپ وجود دارد. امروزه، مصرف کنندگان به طور فزاینده ای گزینه هایی غیر از لامپ های رشته ای را ترجیح می دهند.
قدرت ورزشی
واحدهای قدرت نه تنها در ارتباط با استفاده از مکانیسم ها شناخته شده اند. مفهوم قدرت را می توان هم برای حیوانات و هم برای مردم به کار برد. برای مثال، می‌توانید این مقدار را زمانی که یک ورزشکار توپ یا تجهیزات دیگری را پرتاب می‌کند، محاسبه کنید و آن را در نتیجه تعیین نیروی اعمالی، مسافت و زمان اعمال به دست آورید.
حتی می توانید از برنامه های رایانه ای استفاده کنید که به کمک آنها شاخص در نتیجه تعداد معینی تمرین انجام شده و معرفی پارامترها محاسبه می شود.
اندازه گیری
دینامومترها دستگاه های خاصی هستند که قدرت را اندازه گیری می کنند. آنها همچنین برای تعیین نیرو و گشتاور استفاده می شوند. دستگاه ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. مثلاً قدرت موتور را نشان خواهند داد. برای انجام این کار، موتور از خودرو خارج شده و به یک دینامومتر متصل می شود. اما دستگاه هایی وجود دارند که می توانند آنچه را که به دنبال آن هستید حتی از طریق چرخ محاسبه کنند.
دینامومترهای
همچنین در ورزش و پزشکی کاربرد فراوانی دارند. شبیه سازها اغلب دارای حسگرهایی هستند که به کامپیوتر متصل هستند. با کمک آنها تمام اندازه گیری ها انجام می شود.
توان بر حسب وات
James Watt موتور بخار را اختراع کرد و از سال 1889 واحد قدرت الکتریکی به وات تبدیل شد و مقدار آن در سیستم بین المللی اندازه گیری در سال 1960 گنجانده شد.
وات را می توان نه تنها الکتریکی، بلکه حرارتی، مکانیکی یا هر چیز دیگری اندازه گیری کرد.قدرت. واحدهای چندگانه و فرعی نیز اغلب تشکیل می شوند. آنها با افزودن پیشوندهای مختلف به کلمه اصلی: "کیلو"، "مگا"، "گیگا" و غیره نامیده می شوند:
- 1 کیلووات برابر است با هزار وات؛
- 1 مگاوات برابر است با یک میلیون وات و غیره.
کیلووات ساعت
در سیستم بین المللی SI واحد اندازه گیری به عنوان کیلووات ساعت وجود ندارد. این نشانگر خارج از سیستم است که برای محاسبه انرژی الکتریکی مصرفی معرفی شده است. در روسیه، GOST 8.417-2002 با مقررات، که در آن واحد اندازه گیری توان جریان الکتریکی به طور مستقیم نشان داده شده و اعمال می شود، اجرا می شود.
توصیه می شود از این واحد اندازه گیری برای محاسبه انرژی الکتریکی مصرف شده استفاده شود. راحت ترین شکلی است که با آن نتایج قابل قبولی به دست می آید. در صورت لزوم می توان از چندین واحد در اینجا نیز استفاده کرد. آنها شبیه به وات هستند:
- 1 کیلووات ساعت برابر است با 1000 وات ساعت؛
- 1 مگاوات ساعت برابر است با 1000 کیلووات ساعت و غیره.
همانطور که قبلاً می بینید، نام کامل با خط تیره و نام کوتاه با یک نقطه (Wh, kWh) نوشته می شود.
چگونه قدرت در لوازم الکتریکی نشان داده می شود
نشان دادن نشانگر ذکر شده به طور مستقیم بر روی بدنه دستگاه الکتریکی پذیرفته شده است. نام‌های احتمالی عبارتند از:
- وات و کیلووات;
- وات-ساعت و کیلووات-ساعت؛
- ولت آمپر و کیلوولت آمپر.
جهانی ترین نامگذاری استبا استفاده از واحدهایی مانند وات و کیلووات. در صورت وجود آنها بر روی بدنه دستگاه می توان نتیجه گرفت که قدرت مشخص شده روی این تجهیزات توسعه می یابد.
اغلب بر حسب وات و کیلووات، توان مکانیکی ژنراتورها و موتورهای الکتریکی، توان حرارتی بخاری‌های برقی و غیره را اندازه‌گیری می‌کنند. مقدار گرمای دریافتی و محاسبات بعد از آن در نظر گرفته می شود.
وات-ساعت و کیلووات-ساعت مصرف برق را برای یک واحد زمان مشخص نشان می دهد. اغلب این نمادها را می توان در وسایل برقی خانگی مشاهده کرد.
در سیستم بین المللی SI، واحدهایی از توان الکتریکی وجود دارد که معادل وات و کیلووات هستند - اینها ولت آمپر و کیلو ولت آمپر هستند. این اندازه گیری برای نشان دادن توان AC داده شده است. هنگامی که نشانگرهای الکتریکی مهم هستند در محاسبات فنی استفاده می شوند.
این نام با الزامات مهندسی برق سازگار است، جایی که دستگاه هایی که با جریان متناوب کار می کنند دارای انرژی فعال و راکتیو هستند. بنابراین توان الکتریکی با مجموع این اجزا تعیین می شود. اغلب بر حسب ولت آمپر، قدرت دستگاه‌هایی مانند ترانسفورماتور، چوک‌ها و مبدل‌های دیگر را نشان می‌دهند.
در همان زمان، سازنده به طور مستقل انتخاب می کند که کدام واحدهای اندازه گیری را به او نشان دهد، به خصوص که در مورد تجهیزات کم مصرف (که مثلاً لوازم برقی خانگی هستند)، هر سه نام گذاری به عنوانبه طور کلی مطابقت دارند.
