De fysieke kracht verwijst naar de hoeveelheid verricht werk (of verbruikte energie) per tijdseenheid. Vermogen is een scalaire grootte, de meeteenheid in het International System of Units is de joule per seconde (J / s), bekend als de watt ter ere van James Watt.
Een andere vrij gebruikelijke meeteenheid is de traditionele paardenkracht. In de natuurkunde worden verschillende soorten energie bestudeerd: onder meer mechanisch vermogen, geluidsvermogen, warmtekracht. Over het algemeen is er een intuïtief idee van de betekenis van potentie. Het wordt meestal geassocieerd met meer vermogen, meer verbruik.
Een gloeilamp verbruikt dus meer elektrische energie als het vermogen groter is; hetzelfde geldt voor een föhn, een radiator of een pc.
Om deze reden is het noodzakelijk om de betekenis ervan goed te begrijpen, de verschillende soorten bevoegdheden die er zijn en te begrijpen hoe het wordt berekend en wat de relaties zijn tussen de meest voorkomende meeteenheden..
Artikel index
Om het verbruikte of geleverde vermogen in een tijdsinterval te berekenen, wordt per definitie de volgende uitdrukking gebruikt:
P = W / t
In deze uitdrukking is P de kracht, W is het werk en t is de tijd.
Als u het momentane vermogen wilt berekenen, moet u de volgende formule gebruiken:
In deze formule is ∆t de toename van de tijd, F is de kracht en v is de snelheid.
Het unieke van kracht in het internationale systeem van eenheden is de joule per seconde (J / s), bekend als watt (W.In bepaalde contexten is het ook vrij gebruikelijk om andere eenheden te gebruiken, zoals kilowatt (kW), paardenkracht (CV), onder anderen..
De kilowatt is natuurlijk gelijk aan 1000 watt. Van zijn kant is de gelijkwaardigheid tussen pk en watt als volgt:
1 CV = 745,35 W
Een andere eenheid van vermogen, hoewel het gebruik ervan veel minder vaak voorkomt, is de erg per seconde (erg / s), wat overeenkomt met 10-7 W..
Het is belangrijk om de kilowatt te onderscheiden van het kilowattuur (kWh), aangezien dit een eenheid van energie of werk is en niet van vermogen.
Van de verschillende soorten macht die er zijn, zijn enkele van de belangrijkste die hieronder zullen worden bestudeerd..
De mechanische kracht die op een stijve vaste stof wordt uitgeoefend, wordt verkregen door het product te maken tussen de totale resulterende uitgeoefende kracht en de snelheid die op dat lichaam wordt overgebracht.
P = F ∙ v
Deze uitdrukking is equivalent aan de uitdrukking: P = W / t, en wordt er in feite uit afgeleid.
In het geval dat er ook een roterende beweging van de stijve vaste stof optreedt en dat de daarop uitgeoefende krachten dus de hoeksnelheid wijzigen, waardoor een hoekversnelling ontstaat, moet het volgende worden gevolgd:
P = F ∙ v + M ∙ ω
In deze uitdrukking is M het moment dat het resultaat is van de uitgeoefende krachten en ω de hoeksnelheid van het lichaam.
Het elektrische vermogen dat wordt geleverd of verbruikt door een elektrische component, is het resultaat van het delen van de hoeveelheid elektrische energie die wordt geleverd of geabsorbeerd door de component en de tijd die eraan wordt besteed. Het wordt berekend op basis van de volgende uitdrukking:
P = V ∙ ik
In deze vergelijking is V het potentiaalverschil over de component en ik is de intensiteit van de elektrische stroom die er doorheen gaat.
In het specifieke geval dat de component een elektrische weerstand is, kunnen de volgende uitdrukkingen worden gebruikt om het vermogen te berekenen: P = R ∙ Itwee = Vtwee / R, waarbij R de waarde is van de elektrische weerstand van het betreffende onderdeel.
Het calorische vermogen van een component wordt gedefinieerd als de hoeveelheid energie die wordt gedissipeerd of vrijgegeven in de vorm van warmte door die component in een tijdseenheid. Het wordt berekend op basis van de volgende uitdrukking:
P = E / t
In deze uitdrukking is E de energie die vrijkomt in de vorm van warmte.
Geluidsvermogen wordt gedefinieerd als de energie die door een geluidsgolf in een tijdseenheid door een bepaald oppervlak wordt getransporteerd.
Op deze manier is het geluidsvermogen afhankelijk van zowel de intensiteit van de geluidsgolf als het oppervlak dat door die golf wordt gekruist, en wordt het berekend door middel van de volgende integraal:
P.S = S ikS ∙ d S
In deze integraal is Ps het geluidsvermogen van de golf, Is is de geluidsintensiteit van de golf en is dS het oppervlakteverschil dat door de golf wordt doorkruist.
Nominaal vermogen is het maximale vermogen dat een machine of motor nodig heeft of kan leveren onder normale gebruiksomstandigheden; dat wil zeggen, het maximale vermogen dat de machine of motor kan ondersteunen of bieden.
De nominale term wordt gebruikt omdat dat vermogen in het algemeen wordt gebruikt om de machine te karakteriseren, om hem te noemen.
Aan de andere kant is het werkelijke of nuttige vermogen, dat wil zeggen het vermogen dat daadwerkelijk wordt gebruikt, gegenereerd of gebruikt door de machine of motor, over het algemeen anders dan het nominale vermogen, omdat het gewoonlijk minder is..
U wilt een piano van 100 kg met een kraan naar een zevende verdieping tillen op 20 meter hoogte. De lift heeft 4 seconden nodig om de piano omhoog te brengen. Bereken het vermogen van de kraan.
Om het vermogen te berekenen wordt de volgende uitdrukking gebruikt:
P = W / t
Het is echter allereerst nodig om het werk van de kraan te berekenen.
W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19.600 N
Daarom zal de kracht van de kraan zijn:
P = 19.600 / 4 = 4900 W
Bereken het gedissipeerde vermogen door een weerstand van 10 Ω als er een stroom van 10 A doorheen gaat.
In dit geval is het noodzakelijk om het elektrische vermogen te berekenen, waarvoor de volgende formule wordt gebruikt:
P = R ∙ iktwee = 10 ∙ 10twee = 1000 W
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.