Потужність

Потужність
Символи:	${\displaystyle N,P,W={\frac {dA}{dt}}}$
Одиниці вимірювання
SI	Вт
СГС	ерг·с^−1
У базових величинах SI:	кг · м^2 · с^−3
Розмірність:	L^2 · M · T^−3
Інші величини:	к.с., В·А
Потужність у Вікісховищі

Класична механіка
Історія класичної механіки
Розділи Статика · Кінематика · Динаміка · Небесна механіка · Механіка суцільних середовищ · Статистична механіка
Фундаментальні поняття Простір · Час · Система відліку · Маса · Інерція · Швидкість · Прискорення · Імпульс · Сила · Гравітація · Момент імпульсу · Момент сили · Момент інерції · Енергія · Кінетична енергія · Потенціальна енергія · Механічна робота · Потужність
Основні принципи Принцип відносності · Закони збереження · Принцип д'Аламбера — Лагранжа · Принцип найменшої дії · Теорема Нетер
Рівняння Рівняння Лагранжа I роду · Рівняння Лагранжа — Ейлера · Кінематичні рівняння Ейлера · Рівняння Гамільтона
Важливі теми Малі коливання · Задача двох тіл · Абсолютно тверде тіло
Формулювання Механіка Ньютона · Механіка Лагранжа · Механіка Гамільтона · Формалізм Гамільтона — Якобі
Відомі науковці Архімед · Галілей · Ньютон · Кеплер · Ейлер · д'Аламбер · Лагранж · Лаплас · Гамільтон · Коші · Герц · Якобі
п о р

Частина серії статей на тему:
Термодинаміка
Вимірювання кінської сили
Розділи Класична Статистична Хімічна Квантова^[en] Термодинамічні процеси: Врівноважний^[en] / Нерівноважний
Закони 0-й 1-й 2-й 3-й
Системи Стан Агрегатний стан Рівняння стану Ідеальний газ Реальний газ Рівновага Контрольний об'єм Інструменти Фазовий перехід Процеси Адіабатичний Ізобаричний Ізохоричний Ізотермічний Ізоентропійний Ізоентальпійний Квазістатичний Політропний Вільне розширення Оборотний Необоротний Ендоверсивний Цикли Тепловий двигун Тепловий насос Теплова ефективність
Властивості Діаграми Інтенсивні та екстенсивні властивості Функція процесу Робота Кількість теплоти Функція стану Температура / Ентропія Тиск / Об'єм Хімічний потенціал / Номер частинки Якість пари Редуковані властивості
Властивості матерії Термодинамічні показники Теплоємність  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Стисливість  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Теплове розширення  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Рівняння Теорема Карно^[en] Нерівність Клаузіуса Фундаментальне рівняння Рівняння ідеального газу Рівняння Максвелла Принцип Онсагера Рівняння Бріджмена Таблиця рівнянь
Потенціали Вільна енергія Вільна ентропія Внутрішня енергія  ${\displaystyle U(S,V)}$ Ентальпія  ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Вільна енергія Гельмгольца  ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Вільна енергія Гіббса  ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Історія Історія Історія ентропії Газові закони Історія вічного двигуна Хронологія Філософія Термодинамічна стріла часу Ентропія і життя Браунівський храповик Демон Максвелла Парадокс теплової смерті Парадокс Лошмідта Синергетика Теорії Теплець Теплова теорія Жива сила Механічний еквівалент теплоти Потужність Ключові наукові праці «Експерименти з отримання тепла через тертя» «Про рівновагу гетерогенних речовин» «Роздуми про рушійну силу вогню»
Науковці Бернуллі Больцман ван дер Ваальс Вотерстон Гіббз Гельмгольц Джоуль Дюгем Карно Клапейрон Клаузіус Каратеодорі Максвелл Маєр Онсагер Ранкін Смітон Томпсон Томсон Шталь
Шаблони • Категорія • Портал
п о р

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

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

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:

${\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} =F\cdot v\cdot \cos \alpha }$,

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

Окремий випадок потужності при обертальному русі:

${\displaystyle W=\mathbf {M} \cdot \mathbf {\omega } ={\frac {\mathbf {\pi } \cdot \mathbf {M} \cdot \mathbf {n} }{30}}}$,

де M — момент, ${\displaystyle \mathbf {\omega } }$ — кутова швидкість, ${\displaystyle ~\pi =3,14159265358979323\dots }$ — 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 ${\displaystyle P(t)}$ для ділянки електричного кола:

${\displaystyle P(t)=I(t)\cdot U(t)\,}$

де ${\displaystyle I(t)}$ — миттєве значення електричного струму на ділянці кола;

${\displaystyle U(t)}$ — миттєве значення напруги на цій же ділянці.

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

${\displaystyle P=I\cdot U.}$

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:

${\displaystyle p(t)={1 \over 2}\cdot U_{m}\cdot I_{m}\cdot \cos \varphi -{1 \over 2}\cdot U_{m}\cdot I_{m}\cdot \cos \varphi \cos(2\omega t).}$

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

при ${\displaystyle \varphi >0{:}}$

${\displaystyle q(t)={\frac {1}{2}}\cdot U_{m}\cdot I_{m}\cdot \sin \varphi \cdot \cos {\Bigl (}2\omega t+{\frac {\pi }{2}}{\Bigr )},}$

при ${\displaystyle \varphi <0{:}}$

${\displaystyle q(t)={\frac {1}{2}}\cdot U_{m}\cdot I_{m}\cdot \sin \varphi \cdot \cos {\Bigl (}2\omega t-{\frac {\pi }{2}}{\Bigr )}.}$

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

${\displaystyle s(t)={1 \over 2}\cdot U_{m}\cdot I_{m}\cdot \cos \varphi -{1 \over 2}\cdot U_{m}\cdot I_{m}\cdot cos{\Bigl (}2\omega t-\varphi {\Bigr )},}$

де ${\displaystyle I_{m}}$ — амплітуда струму;

${\displaystyle U_{m}}$ — амплітуда напруги;

${\displaystyle \varphi }$ — різниця між початковим фазовим кутом напруги ${\displaystyle \psi _{u}}$ і початковим фазовим кутом сили струму ${\displaystyle \psi _{i}}$ — ${\displaystyle (\varphi =\psi _{u}-\psi _{i}){;}}$

${\displaystyle \omega }$ — кутова частота;

${\displaystyle t}$ — час.

Корисна потужність

Корисна потужність (англ. useful power; нім. Wirkleistung f) — потужність, що віддається пристроєм у певній формі та з певною метою. ДСТУ 2815-94.

Потужність насоса

Потужність (англ. pump horsepower, pump power, нім. Pumpenleistung f) — 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» [Архівовано 26 січня 2022 у Wayback Machine.] (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» [Архівовано 4 січня 2015 у Wayback Machine.] в УРЕ.

Див. також

• Потужність електричного струму
• Потужність джерела звуку
• Ват