Eng Ru
Отправить письмо

Мощность. КПД. Что показывает мощность


Мощность | Физика

Одна и та же работа может быть совершена за разное время. Если, например, требуется перенести на какое-то расстояние мешок с песком, то человек это может сделать за несколько минут, а муравью, таскающему по одной песчинке, для этого потребуется несколько лет.

Быстроту совершения работы характеризуют мощностью. Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени (в СИ — за 1 с). Если, например, за 2 с была совершена работа 6 Дж, то за 1 с была совершена работа, в 2 раза меньшая. Разделив 6 Дж на 2 с, мы получим 3 Дж/с. Это и есть мощность.

Итак, чтобы найти мощность, надо работу разделить на время, в течение которого совершалась эта работа:

Мощность показывает, сколько работы сделано за определенное время,

или

Формула мощности (19.1)

где

N — мощность, А — работа, t — время.

Единицей мощности в СИ является ватт (1 Вт). 1 Вт — это такая мощность, при которой за 1 с совершается работа 1 Дж:

1 Вт = 1 Дж/с.

Эта единица названа в честь английского изобретателя Дж. Ватта (Уатта), построившего первую паровую машину. Сам Уатт (1736—1819) пользовался другой единицей мощности — лошадиной силой (1 л. с.), которую он ввел с целью возможности сравнения работоспособности паровой машины и лошади:

1 л. с. = 735,5 Вт.

В технике часто применяют более крупные единицы мощности — киловатт и мегаватт:

1 кВт = 1000 Вт, 1 МВт = 1000000 Вт.

Мощность является важной характеристикой любого двигателя. Различные двигатели имеют мощности от сотых и десятых долей киловатта (двигатель электрической бритвы, швейной машины) до миллионов киловатт (двигатели ракет-носителей космических кораблей).

Средняя мощность, развиваемая сердцем, равна 2,2 Вт. А при прыжке с места или рывке при поднятии тяжести человек может развить мощность в тысячу раз больше.Зная мощность, можно рассчитать работу. Из формулы (19.1) следует, что

    A = Nt.      (19.2)

Чтобы найти работу, надо мощность умножить на время, в течение которого совершалась работа.

I. Что характеризует мощность? 2. Что показывает мощность? 3. Как находится мощность? 4. Как называется единица мощности в СИ? 5. Как, зная мощность и время, можно рассчитать работу?

phscs.ru

Механическая мощность :: Класс!ная физика

Кто быстрее человек или подъемный кран поднимет весь груз на высоту ?

Мощность какого подъемного механизма больше?

Мощность характеризует быстроту совершения работы.

Мощность ( N) – физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа.

Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.

В Международной системе (СИ) единица мощности называется Ватт (Вт) в честь английскогоизобретателя Джеймса Ватта ( Уатта ), построившего первую паровую машину.

[ N ] = Вт = Дж / c

1 Вт = 1 Дж / 1с

1 Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за 1 секундуили,когда груз массой 100г поднимают на высоту 1м за 1 секунду

Сам Джеймс Уатт ( 1736 - 1819 ) пользовался другой единицей мощности - лошадиной силой ( 1 л.с. ), которую он ввел с целью возможности сравнения работоспособности паровой машины и лошади.1л.с. = 735Вт

Однако, мощность одной средней лошади - около 1/2 л.с., хотя лошади бывают разные.

"Живые двигатели" кратковременно могут повышать свою мощность в несколько раз.

Лошадь может доводить свою мощность при беге и прыжках до десятикратной и более величины.

Делая прыжок на высоту в 1м, лошадь весом 500кг развивает мощность равную 5 000 Вт = 6,8 л.с.

Считается, что в среднем мощность человека при спокойной ходьбе равна приблизительно 0,1л.с. т.е 70 - 90Вт.

При беге, прыжках человек может развивать мощность во много раз большую.

ЗАГЛЯНИ СЮДА !

ОКАЗЫВАЕТСЯ, ЧТО ...

Оказывается, самым мощным источником механической энергии является огнестрельное оружие!

С помощью пушки можно бросить ядро массой 900кг со скоростью 500м/с, развивая за 0,01 секунды около 110 000 000 Дж работы. Эта работа равнозначна работе по подъему 75 т груза на вершину пирамиды Хеопса ( высота 150м ).

Мощность выстрела пушки будет составлять 11 000 000 000Вт = 15 000 000 л.с.

Сила напряжения мышц человека приблизительно равна силе тяжести, действующей на него. Когда 2 одинаковых по весу человека поднимаются по лестнице на одну высоту, но с разной скоростью, то кто из них развивает большую мощность?

Не забудь, что

эта формула справедлива для равномерного движения с постоянной скоростью и в случае переменного движения для средней скорости.

Тогда

Из этих формул видно, что при постоянной мощности двигателя скорость движения обратно пропорциональна силе тяги и наоборот.На этом основан принцип действия коробки скоростей (коробки перемены передач) различных транспортных средств.

А КАК У ТЕБЯ С "СООБРАЗИЛКОЙ" ?

Сейчас проверим!

1. Одинаковую ли мощность развивают двигатели вагона трамвая, когда он движется с одинаковой скоростью без пассажиров и с пассажирами?

Ответ: Pri nalitshii passashiriv sila tjashesti (ves) vagona bolshe, uvelitshivaetsja sila trenia, ravnaja v dannom slutshae sile tjagi,vosrastaet motshnost, uvelitshivaetsja rashod electroenergii.

2. Почему корабль с грузом движется медленнее, чем без груза? Ведь мощность двигателя в обоих случаях одинакова.

Ответ: S uvelitsheniem nagruski korabl bolshe pogrushaetsja v wodu. eto uvelitshivaet silu soprotivlenija wodi dvisheniu korablja, tshto privodit k potere skorosti.

3. Трактор имеет три скорости:3,08; 4,18 и 5,95 км/ч . На какой скорости он будет развивать при той же мощности большую силу тяги на крюке?

Ответ:Если сообразил сам, то ты - МОЛОДЕЦ !

А если подглядел в ответы ?Может быть устал?

Ничего, скоро каникулы!

Другие страницы по темам физики за 7 класс:

Измерение времени Единицы измерения Перевод единиц измерения Строение вещества Плотность Сила трения Трение покоя Трение в природе и технике. Подшипники Давление твердых тел Давление газа Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля Давление в жидкости и газе Атмосферное давление Приборы для измерения атмосферного давления Архимедова сила Воздухоплавание Блок. Простые механизмы Ворот. Лебедка. Зубчатая передача Наклонная плоскость. Клин. Винт Использование простых механизмов Механическая работа Механическая мощность

class-fizika.narod.ru

Мощность и КПД в физике, формулы и примеры

Понятие мощности

Единицей измерения мощности в системе СИ является ватт.

Мощность характеризует быстроту совершения работы. Очевидно, что чем меньшее время требуется для выполнения данной работы, тем эффективнее работает машина или механизм.

В случае равномерного прямолинейного движения также справедлива формула:

    \[N=F\cdot v\]

где F — сила, совершающая работу, v — скорость движения тела.

Коэффициент полезного действия, КПД

Все механизмы или двигатели предназначены для выполнения определенной механической работы, которую называют полезной работой. Однако любой машине приходится совершать большую по величине работу, так как вследствие действия сил трения некоторая часть подводимой к машине энергии не преобразовывается в механическую работу.

Эффективность работы машины или механизма характеризуют коэффициентом полезного действия.

Коэффициент полезного действия (КПД) – это отношение полезной работы A_1, совершенной машиной или механизмом, ко всей затраченной работе A_2 (энергии W, подведенной к системе):

    \[\eta =\frac{A_1}{A_2}\cdot 100\%\]

Также справедливы следующие формулы:

    \[\eta =\frac{A_1}{W}\cdot 100\% \ \ \ \ \]

    \[\eta =\frac{N_1}{N_2}\cdot 100\%\]

где N_1 и N_2- полезная и затраченная мощности соответственно.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Что такое коэффициент мощности нагрузки?

коэффициент мощности нагрузки (Power Factor, P), кото­рый определяет, какая часть мощности, предоставляемой источником электро­энергии, действительно потребляется оборудованием (активная мощность). Более подробно здесь: <a rel="nofollow" href="http://www.osp.ru/lan/2009/09/10526528/" target="_blank">http://www.osp.ru/lan/2009/09/10526528/</a>

безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения. Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига. Можно показать, что если источник синусоидального тока (например, розетка ~220 В, 50 Гц) нагрузить на нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку со сдвинутыми напряжением и током от электростанции требуется больше энергии; избыток передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах и может быть довольно значительным. Равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения) . В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В&#8729;А) вместо ватта (Вт) . Согласно неравенству Коши — Буняковского, активная мощность, равная среднему значению произведения тока и напряжения, всегда не превышает произведение соответствующих среднеквадратических значений. Поэтому коэффициент мощности принимает значения от нуля до единицы (то есть от 0 до 100 %). Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения. Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы. В электроэнергетике для коэффициента мощности приняты обозначения cos &#966; (где &#966; — сдвиг фаз между силой тока и напряжением) либо &#955;. Когда для обозначения коэффициента мощности используется &#955;, его величину обычно выражают в процентах. При наличии реактивной составляющей в нагрузке кроме значения коэффициента мощности иногда также указывают характер нагрузки: активно-ёмкостный или активно-индуктивный. В этом случае коэффициент мощности соответственно называют опережающим или отстающим. В случае синусоидального напряжения, если нагрузка не имеет реактивной составляющей, коэффициент мощности равен доле мощности первой гармоники тока в полной мощности, потребляемой нагрузкой, и равен коэффициенту искажений тока.

touch.otvet.mail.ru

потребленную энергию или потребляемую мощьность? В каких комерческих ед. эта вел

<a rel="nofollow" href="http://ru.wikipedia.org/wiki/Мощность" target="_blank">http://ru.wikipedia.org/wiki/Мощность</a> конечно мощность измеряет

Он показывает потребленную а не потребляемую (!) мощность.

Потреблённую энергию, в киловатт-часах. В СИ переведите сами. Напомню, что в киловатте 1000 ватт, в часу 3600 секунд, а ватт=Дж/с.

в ед. СИ мощность измеряют в Ваттах. Счетчик считает кВты в час, т. е лампа 100 Вт горящая 10 часов сожжет столько же электроэнергии, сколько утюг 1000 Вт за один час

В бытовом секторе применяется однотарифный счётчик для измерения и учёта активной электроэнергии. Показания счётчика: квт. *час. Некоторые счётчики могут дополнительно измерять текущие значения мощности, напряжения и тока!

touch.otvet.mail.ru

Работа и мощность электрического тока :: Класс!ная физика

РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Зная две формулы:I = q/t ..... и ..... U = A/q можно вывести формулу для расчета работы электрического тока:

Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжениеи на время протекания тока в цепи.

Единица измерения работы электрического тока в системе СИ:[ A ] = 1 Дж = 1A. B . c

НАУЧИСЬ, ПРИГОДИТСЯ !

При расчетах работы электрического тока часто применяется внесистемная кратная единица работы электрического тока:1 кВт.ч (киловатт-час).

1 кВт.ч = ...........Вт.с = 3 600 000 Дж

В каждой квартире для учета израсходованной электроэнергии устанавливаются специальныеприборы-счетчики электроэнергии, которые показывают работу электрического тока, совершенную за какой-то отрезок времени при включении различных бытовых электроприборов. Эти счетчики показывают работу электрического тока ( расход электроэнергии) в "кВт.ч".

Необходимо научиться рассчитывать стоимость израсходованной электроэнергии!Внимательно разбираемся в решении задачи на странице 122 учебника (параграф 52) !

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Мощность электрического тока показывает работу тока, совершенную в единицу времении равна отношению совершенной работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена.

(мощность в механике принято обозначать буквой N, в электротехнике — буквой Р)так как А = IUt, то мощность электрического тока равна:

или

Единица мощности электрического тока в системе СИ:

[ P ] = 1 Вт (ватт) = 1 А . B

КНИЖНАЯ ПОЛКА

 

ВАУ, ИНТЕРЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ !

 

ИНТЕРЕСНО ?

В свое время в качестве единицы мощности Дж. Уатт предложил такую единицу, как «лошадиная сила». Эта единица измерения дожила до наших дней. Но в Англии в 1882 г. Британская ассоциация инженеров решила присвоить имя Дж. Уатта единице мощности. Теперь имя Джеймса Уаттаможно прочесть на любой электрической лампочке.Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.С этого случая и началась традиция присвоения собственных имен единицам измерения

Рассказывают, что ...одну из паровых машин Уатта купил пивовар, чтобы заменить ею лошадь, которая приводила в действие водяной насос. При выборе необходимой мощности паровой машины пивовар определил рабочую силу лошади как восьмичасовую безостановочную работу до полного изнеможения лошади. Расчет показал, что каждую секунду лошадь поднимала 75 кг воды на высоту 1 метр, что и было принято за единицу мощности в 1 лошадиную силу.

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ ?

Ток, протекающий в спиралях электроламп, нагревает их до очень высокой температуры. Поэтому, чтобы спирали служили дольше, их заключают в стеклянные баллоны, заполненные в лампах большой мощности инертным газом.

В баллонах ламп малой мощности (до 40 Вт) - вакуум. Чтобы лампа работала дольше, температура спирали таких ламп ниже, а свет имеет желтый оттенок.

___

Атмосферное электричество опасно проявлением в виде линейных разрядов (молний), которых возникает на нашей планете примерно 100 каждую секунду. Атмосферные электрические заряды могут иметь напряжение до 1 миллиарда вольт, а сила тока молнии достигать 200 тысяч ампер. Время существования молнии оценивается от 0,1 до 1 секунды.Температура достигает 6-10 тысяч градусов Цельсия. И если предположить, что электрическая энергия одной молнии может составлять 2500 квт/час,а одна семья из трех человек потребляет в месяц 250 квт/час электричества, то энергии одной молнии хватило бы, чтобы удовлетворить потребность этой семьи на 10 месяцев.

СУМЕЕШЬ ЛИ ТЫ РЕШИТЬ ?

Две электрические лампы, мощность которых 40 и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение.Сравните по сопротивлениям нити накала обеих ламп.

Комната освещена с помощью 40 электрических ламп от карманного фонаря, соединенных последовательно и питаемых от городской сети. После того как одна лампа перегорела, оставшиеся 39 снова соединили последовательно и включили в сеть.Когда в комнате было светлее: при 40 или 39 лампах?

___

Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковых длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплотыза одинаковое время?

Два проводника различной длины, но одинакового сечения и материала включены параллельно друг другу в цепь электрического тока. В каком из них будет выделяться большее количество теплоты?

ВСЕ БЕЖИМ К ЗАДАЧКАМ !

Другие страницы по темам физики за 8 класс:

К 1 сентября! Проверочный тестТепловое движение. Температура Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии Теплопередача. Теплопроводность Конвекция Излучение Теплопередача в природе и технике Количество теплоты Нагревание и охлаждение телЭнергия топлива Агрегатные состояния вещества Плавление кристаллических тел Отвердевание кристаллических тел Парообразование. Испарение Кипение Конденсация Влажность воздуха Работа газа и пара при расширении. ДВС Паровая турбина. КПД теплового двигателяДва рода зарядов. Электроскоп Проводники и диэлектрикиЭлектрическое поле Источники тока Электрические цепи Действия электрического тока Сила тока Напряжение Измерения силы тока и напряжения Электрическое сопротивление Закон Ома для участка цепи Соединение проводников Работа и мощность электрического тока Короткое замыкание. Предохранители Магнитное полеМагнитное поле прямого проводника. Магнитные линииМагнитное поле катушки с током. ЭлектромагнитПостоянные магнитыМагнитное поле Земли Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель Плоское зеркало

Смотри еще страницы по теме «Электричество»:А вы об этом знаете? Легенды об янтаре"Круглая" загадкаЗвезды ДиоскуровОгни святого ЭльмаО полярных сиянияхЭлектризатор в сутанеЧудо природы-шаровая молнияЖизнь среди молнийИзобретение лейденской банкиИзобретатель громоотводов Б.ФранклинГальвани-воскреситель из мертвыхА.Вольта и монеты во рту"Лошадиная" аварияЭлектрические фонтаны Гастона Планте

class-fizika.narod.ru

Что такое мощность?

Физика > Что такое мощность?

 

Мощность – скорость осуществления работы, а именно количество энергии, употребляемой на единицу времени.

Задача обучения

  • Объединить мощность с передачей, используя и преобразовывая разнообразные виды энергии.

Основные пункты

  • Мощность – передача энергии, с возможной сменой формы.
  • Энергетическую передачу можно использовать для осуществления работы, поэтому мощность также выступает скоростью, с которой она выполняется.
  • Единица мощности – джоуль в секунду (ватт).

Термины

  • Ватт – единица мощности, отображающая передачу джоуля за секунду.

Мощность – мера скорости осуществления работы или энергетической передачи.

В физическом плане мощность воспринимается как скорость осуществления работы. Это определенное количество энергии, расходуемое за временной промежуток. Единицей мощности выступает ватт (джоуль в секунду). К примеру, скорость, с которой лампочка трансформирует электрическую энергию в свет и тепло, вычисляется в ваттах (Вт). Чем больше мощности, тем больше энергии тратится.

Энергетическую передачу можно использовать для работы, поэтому мощность также выступает скоростью ее выполнения. Подобный объем работы осуществляется при транспортировке груза по лестнице, если человек шагает или бежит. Чем быстрее он это делает, тем больше энергии тратит, потому что сокращает время. Мощность в перемещении транспорта выступает результатом тягового усилия колес и скорости.

Существует множество разновидностей работы и энергии, так что примеры мощности можно найти повсюду. Солнечный свет, падающий на Землю, обладает мощностью в 1.3 кВт/м2. Определенная малая часть задерживается на планете. Наша потребность в ископаемом топливе превышает ее исходное количество и сохранность, поэтому мы движемся к истощению.

Нельзя менять формы, не потеряв тепловую энергию. К примеру, у нас есть лампа накаливания с мощностью в 60 Вт. Она передает в свете лишь 5 Вт, а 55 Вт рассеивается в виде тепла. Более того, стандартная электростанция отдает лишь 35-40% своего топлива в виде электричества. Все остальное фиксируется как тепловая энергия. Если она функционирует на угле, то создает 1000 мегаватт (1 МВт = 106 Вт). А на химической энергии со скоростью 2500 МВт она отдает окружающей среде 1500 Мвт тепла.

Угольные электростанции создают огромное количество энергии. Этот пример взят из Китая. Но большая часть удаляется в качестве тепла в окружающую среду. Именно поэтому используют огромные охлаждающие башни. Передача тепла – неизбежные последствия добычи электроэнергии из любого топлива (угольное, природный газ, ядерное, нефтяное и т.д.)

v-kosmose.com


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта