באיזה כוח נמדדת הזרם החשמלי? וואט - יחידת הספק

  • 14.06.2019

אם אתה צריך להכניס יחידות כוח למערכת אחת, תצטרך את ממיר הכוח שלנו - ממיר מקוון. ולמטה תוכלו לקרוא כיצד מודדים כוח.

וואט HP כ"ס מטרי ארג אנגלי לשנייה ק"ג-כוח מטר לשנייה

כוח הוא כמות פיזית השווה ליחס בין העבודה שבוצעה על פני תקופה מסוימת לפרק זמן זה.

איך מודדים כוח?

יחידות הכוח המוכרות לכל תלמיד ומקובלות בקהילה הבינלאומית הן וואט. נקרא על שם המדען ג'יי וואט. מסומן על ידי W או Tue הלטינית.

1 וואט היא יחידת הספק המייצרת 1 ג'אול עבודה בשנייה. וואט שווה להספק של זרם שעוצמתו הוא 1 אמפר, והמתח הוא 1 וולט. בהנדסה, ככלל, משתמשים במגה וואט וקילוואט. 1 קילוואט שווה ל-1000 וואט.
הכוח נמדד בארג לשנייה. 1 ארג בשנייה שווה ל-10 בחזקת מינוס השביעית של וואט. בהתאם לכך, 1 וואט שווה ל-10 בחזקת השביעית של ארג/שנייה.

וגם "כוח סוס" מחוץ למערכת נחשב ליחידת כוח. הוא הוכנס למחזור במאה השמונה עשרה וממשיך לשמש בתעשיית הרכב עד היום. הוא מיועד באופן הבא:

  • ל.ס. (ברוסית),
  • HP (באנגלית).
  • נ.ב. (בגרמנית),
  • קורות חיים (בצרפתית).

כשאתם מתרגמים כוח, זכרו שב-Runet יש בלבול בלתי נתפס בעת המרת כוח סוס לוואט. ברוסיה, מדינות חבר העמים וכמה מדינות אחרות, 1 כ"ס. שווה ל-735.5 וואט. באנגליה ובאמריקה, 1 כ"ס שווה ל-745.7 וואט.

שלום! כדי לחשב את הכמות הפיזית הנקראת כוח, השתמשו בנוסחה שבה הכמות הפיזית - העבודה מחולקת בזמן שעבורו בוצעה עבודה זו.

זה נראה כמו זה:

P, W, N=A/t, (W=J/s).

בהתאם לספרי הלימוד ולחלקי הפיזיקה, ניתן לסמן את העוצמה בנוסחה באותיות P, W או N.

לרוב, נעשה שימוש בכוח בחלקים כאלה של הפיזיקה והמדע כמו מכניקה, אלקטרודינמיקה והנדסת חשמל. בכל מקרה, לכוח יש נוסחה משלו לחישוב. עבור זרם חילופין וישר, זה גם שונה. מדי וואט משמשים למדידת הספק.

עכשיו אתה יודע שהספק נמדד בוואטים. באנגלית, וואט הוא וואט, הכינוי הבינלאומי הוא W, הקיצור הרוסי הוא W. זה חשוב לזכור, כי לכל מכשירי החשמל הביתיים יש פרמטר כזה.

כוח הוא כמות סקלרית, זה לא וקטור, בניגוד לכוח, שיכול להיות לו כיוון. במכניקה, ניתן לכתוב את הצורה הכללית של נוסחת הכוח באופן הבא:

P=F*s/t, כאשר F=A*s,

מהנוסחאות ניתן לראות כיצד במקום A נחליף את הכוח F כפול הנתיב s. כתוצאה מכך, כוח במכניקה יכול להיכתב ככוח מוכפל במהירות. לדוגמה, מכונית בעלת הספק מסוים, נאלצת להאט בנסיעה בעלייה, מכיוון שהדבר דורש יותר כוח.

ההספק האנושי הממוצע הוא 70-80 וואט. הכוח של מכוניות, מטוסים, ספינות, רקטות ומפעלי תעשייה נמדד לעתים קרובות בכוח סוס. בכוח סוס נעשה שימוש הרבה לפני כניסת הוואטים. כוח סוס אחד שווה ל-745.7W. יתרה מכך, ברוסיה מקובל כי l. עם. שווה ל-735.5 וואט.

אם פתאום שואלים אותך במקרה בעוד 20 שנה בראיון בין עוברי אורח על כוח, ואתה זוכר שהספק הוא היחס בין עבודה A שנעשתה ליחידת זמן t. אם אתה יכול להגיד את זה, הפתיעו לטובה את הקהל. אכן, בהגדרה זו העיקר לזכור שהמחלק כאן הוא עבודה א', והזמן המתחלק הוא t. כתוצאה מכך, לאחר עבודה וזמן, ונחלק את הראשון בשני, נקבל את הכוח המיוחל.

בבחירה בחנויות, חשוב לשים לב לעוצמת המכשיר. ככל שהקומקום חזק יותר, כך הוא יחמם את המים מהר יותר. כוחו של המזגן קובע כמה מקום הוא יכול לקרר ללא עומס קיצוני על המנוע. ככל שההספק של המכשיר גדול יותר, כך הוא צורך יותר זרם, ככל שהוא יוציא יותר חשמל, כך גדל התשלום עבור החשמל.

במקרה הכללי, ההספק החשמלי נקבע על ידי הנוסחה:

כאשר I הוא הזרם, U הוא המתח

לפעמים אפילו הוא נמדד בוולט-אמפר, כתוב כ-V * A. ההספק הכולל נמדד בוולט-אמפר, וכדי לחשב את ההספק הפעיל יש להכפיל את ההספק הכולל ביעילות המכשיר, ואז נקבל את ההספק הפעיל בוואטים.

לעתים קרובות, מכשירים כגון מזגן, מקרר, מגהץ פועלים באופן מחזורי, נדלקים וכיבויים מהתרמוסטט, וההספק הממוצע שלהם לאורך זמן הפעולה הכולל עשוי להיות קטן.

במעגלי AC, בנוסף למושג כוח מיידי, החופף להספק פיזי כללי, יש כוח אקטיבי, תגובתי ונראה לעין. כל העוצמהשווה לסכום ההספק הפעיל והתגובתי.

למדידת הספק משתמשים במכשירים אלקטרוניים - מדי וואט. יחידת המידה וואט, קיבלה את שמה לכבוד ממציא מנוע הקיטור המשופר, שחולל מהפכה בתחנות הכוח של אותה תקופה. הודות להמצאה זו, התפתחות החברה התעשייתית הואצה, הופיעו רכבות, סירות קיטור, מפעלים שהשתמשו בכוחו של מנוע קיטור כדי להעביר ולייצר מוצרים.

כולנו נתקלנו במושג כוח פעמים רבות. לדוגמה, מכוניות שונות מתאפיינות כוח שונהמנוע. כמו כן, מכשירי חשמל יכולים להיות בעלי הספק שונה, גם אם יש להם אותה מטרה.

כוח הוא כמות פיזית המאפיינת את מהירות העבודה.

בהתאמה, כוח מכני הוא גודל פיזיקלי המאפיינת את מהירות העבודה המכנית:

כלומר, כוח הוא עבודה ליחידת זמן.

הספק במערכת SI נמדד בוואטים: [ נ] = [W].

1 W הוא 1 J של עבודה שנעשתה בשנייה אחת.

ישנן יחידות כוח אחרות, למשל, כגון כוח סוס:

זה בכוח סוס כי כוח המנוע של מכוניות נמדד לרוב.

נחזור לנוסחת העוצמה: אנו יודעים את הנוסחה לפיה מחשבים עבודה: לכן, אנו יכולים לשנות את הביטוי לכוח:

ואז בנוסחה יש לנו את היחס בין מודול התזוזה למרווח הזמן. זוהי, כידוע, המהירות:

רק שימו לב שבנוסחה המתקבלת אנחנו משתמשים במודול המהירות, מכיוון שחילקנו לא את התנועה עצמה לפי זמן, אלא את המודול שלה. לכן, הספק שווה למכפלת מודול הכוח, מודול המהירות והקוסינוס של הזווית בין הכיוונים שלהם.

זה די הגיוני: נניח, ניתן להגדיל את כוחה של הבוכנה על ידי הגדלת כוח הפעולה שלה. על ידי הפעלת יותר כוח, הוא יעשה יותר עבודה באותו זמן, כלומר, יגדיל את הכוח. אבל גם אם תשאיר את הכוח קבוע ותגרום לבוכנה לנוע מהר יותר, זה ללא ספק יגדיל את העבודה שנעשתה ליחידת זמן. לכן, הכוח יגדל.

דוגמאות לפתרון בעיות.

משימה 1.הספק האופנוע הוא 80 כ"ס. כשהוא נע לאורך קטע אופקי, רוכב אופנוע מפתח מהירות השווה ל-150 קמ"ש. במקביל, המנוע פועל ב-75% ממנו כוח מקסימלי. קבע את כוח החיכוך הפועל על האופנוע.


משימה 2.הלוחם, תחת פעולת כוח דחף קבוע המכוון בזווית של 45 מעלות לאופק, מאיץ מ-150 מ"ש ל-570 מ"ש. במקביל, המהירות האנכית והאופקית של הלוחם עולה באותה כמות בכל רגע של זמן. המסה של הלוחם היא 20 טון, אם הלוחם האיץ במשך דקה, אז מה הספק של המנוע שלו?



בשנת 1882 החליטה איגוד המדע הבריטי להתחיל להשתמש ביחידת מידה חדשה בשם וואט. למה זה משמש היום, למה זה שווה ולפי איזו נוסחה אפשר לחשב אותו? בואו למצוא תשובות לכל השאלות הללו.

וואט הוא יחידה של מה?

מתחילים מזה שנה גורלית, כאשר הבריטים הציגו את מסורת השימוש בוואט, בהדרגה כל העולם החל לעבור אליו, במקום כוחות סוס מיושנים ובלתי מעשיים. עם כניסתה של מערכת ה-SI היא הוכנסה לתוכה והחלה לשמש בכל מקום.

אז, לאיזו כמות פיזית יש יחידת מידה "וואט"? זכור את לקחי הפיזיקה: התשובה הנכונה לשאלה זו היא כוח.

הוואט קיבל את שמו לכבוד "אביו" - הסקוטי ג'יימס וואט. בקיצור, יחידה זו כתובה תמיד באות גדולה - W (W - לפי התקנים הבינלאומיים של מערכת SI), ובמלאה - עם "וואט" קטן (וואט).

בהיותה לא יחידה בסיסית, אלא נגזרת (לפי תקן SI), היחידה המדוברת תלויה במטר, קילוגרם ושני. בפועל, זה אומר שוואט אחד הוא ההספק שבו נעשה ג'אול עבודה אחד בשנייה אחת של זמן. כלומר, מתקבלת התלות הבאה: 1W \u003d 1J / 1s \u003d 1N x m / s \u003d kg x m 2 / s 3 \u003d kg x m 2 x s -3.

בנוסף לאלו המפורטים לעיל, הוואט משויך ליחידות שאינן מערכתיות. למשל, עם קלוריות. אז 1 W = 859.845227858985 קלוריות לשעה. יחס זה חשוב בכל הנוגע לחישוב כמות החום שנוצר על ידי דוד חשמלי.

נוּסחָה

אז וואט הוא יחידת הספק. בואו נסתכל על הנוסחה לפיה ניתן לחשב אותה.

כפי שהוזכר לעיל, כוח תלוי בעבודה ובזמן. מתקבלת הנוסחה הבאה: P = A / t (החזקה שווה למנה של חלוקת העבודה בזמן).

בידיעה שנוסחת העבודה היא: A \u003d F x S (כאשר F הוא כוח, S הוא מרחק), אתה יכול להשתמש בנתונים אלה.

כתוצאה מכך, אנו מקבלים את הנוסחה: P \u003d F x S / t. ומכיוון ש-S/t היא המהירות (V), אז ניתן לחשב את ההספק גם כך: P \u003d F x V

תלות הדדית של אמפר, וואט, וולט

יחידת המדידה שאנו שוקלים היא ביחס ישיר לכמויות כגון מתח (נמדד בוולט) וחוזק זרם (נמדד באמפר).

1 וואט הוא הספק קבוע זרם חשמליבמתח של 1V והספק של 1A.

בצורה של נוסחה, זה נראה כך: P \u003d I x U.

וואט, קילוואט, מגה וואט ומיקרו וואט

לאחר שלמדת שוואט הוא יחידת הספק, באילו כמויות היא תלויה ובאילו נוסחאות קל יותר לחשב אותה, כדאי לשים לב למושגים כמו קילוואט, מגה וואט ומיקרו וואט.

מכיוון ש-W הוא ערך צנוע מאוד (זהו עוצמת המשדר של כל טלפון נייד), בתחום תעשיית החשמל, מקובל יותר להשתמש בקילווואט (kW).

אם לשפוט לפי הקידומת "קילו", התקן עבור מערכת SI, אנו יכולים להסיק כי 1 קילוואט \u003d 1000 ואט \u003d 10 3 ואט. לכן, כדי להמיר וואט לקילוואט, אתה רק צריך לחלק את מספרם באלף, או להיפך, אם קילוואט מומרים לוואט.

לדוגמה, למכונית נוסעים טיפוסית יש הספק של 60,000 וואט. כדי לתרגם את זה לקילו-וואט, צריך לחלק 60,000 ב-1000 והתוצאה היא 60 קילוואט.

קילוואט הם יחידה נפוצה למדידת הספק חשמלי. במקרה זה, לעתים נעשה שימוש בכפולה גדולה של יחידת הוואט. אנחנו מדברים על מגה וואט - MW. זה שווה ל-1,000,000 וואט (10 6) או 1000 קילוואט (10 3).

לדוגמה, הרכבת החשמלית של יורוסטאר הבריטית היא בעלת הספק של 12 מגה וואט. כלומר, זה 12,000,000 וואט. לא פלא שזה המהיר ביותר בבריטניה.

למרות גודלה הצנוע, לפעמים יחידה זו מתבררת כגדולה מדי למדידת הספק של עצמים מסוימים, ולכן, יחד עם מכפילים במערכת C, מבחינים ביחידות תת-מרובות של וואט. השימוש הנפוץ ביותר מבין אלה הוא המיקרווואט (µW הוא אותיות קטנות כדי למנוע בלבול עם מגה וואט). זה שווה למיליונית הוואט (10 -6). בדרך כלל משתמשים ביחידה זו בעת חישוב הכוח של אלקטרוקרדיוגרפים.

בנוסף לשלושה לעיל, יש עוד כשני תריסר כפולות ותת-כפולות של הוואט. עם זאת, לרוב הם משמשים בחישובים תיאורטיים, ולא בפועל.

וואט שעה

בהתחשב בתכונות הוואט (יחידת הספק), בואו נשים לב לוואט-שעה (Wh). מונח זה משמש למדידת כמות כזו כמו אנרגיה (לפעמים העבודה נמדדת בוואט-שעה).

1 וואט שעה שווה למספרעבודה שנעשתה תוך שעה בהספק של 1 וואט.

מכיוון שהיחידה המדוברת קטנה למדי, הקילווואט-שעה (קוט"ש) משמשת בדרך כלל למדידת חשמל. זה שווה ל-1000 וואט-שעה או 3600 Ws.

שימו לב שההספק המופק מתחנות כוח נמדד בקילו-ואט (לעיתים מגה-ואט), אך עבור צרכנים, הכמות שלו מחושבת בקילו-ואט-שעה (פחות פעמים במגה-ואט-שעה כשמדובר במגה-ערים או מפעלי ענק).

שימו לב שבנוסף לקילו-ואט-שעה ומגה-ואט-שעה, ל-Watt-שעה יש בדיוק אותן מכפילות ותת-כפולות כמו וואט רגיל.

איזה מכשיר נקרא מד וואט

השוואת ההגדרה של וואט (יחידת הספק) ו-וואט-שעה (יחידת אנרגיה או עבודה), שימו לב למכשיר כמו מד ואט (מד ואט, מד). הוא משמש למדידת הכוח הפעיל של זרם חשמלי.

מכשיר קלאסי מסוג זה מורכב מארבעה מגעים, שניים מהם משמשים לחיבור מד הוואטים למעגל חשמלי בסדרה עם אותו חלק שלו, שצריכת החשמל שלו נמדדת כעת. שני המגעים הנותרים מחוברים במקביל אליו.

מדי וואט נוצרים בדרך כלל על בסיס מנגנונים אלקטרודינמיים.

ממיר אורך ומרחק ממיר מסה מזון ומזון ממיר נפח שטח ממיר נפח ויחידות מתכון ממיר טמפרטורה ממיר לחץ, מתח, ממיר מודולוס של יאנג ממיר אנרגיה ועבודה ממיר כוח ממיר כוח ממיר זמן ממיר מהירות ליניארי ממיר זווית שטוחה יעילות תרמית ומספר נצילות דלק ממיר ל מערכות שונותחשבון ממיר יחידות מדידה של כמות המידע שערי חליפין מידות בגדי נשים ונעליים מידות בִּגדֵי גְבָרִיםממיר מהירות זווית ומהירות סיבוב ממיר תאוצה זוויתית ממיר תאוצה זוויתית ממיר נפח ספציפי ממיר מומנט אינרציה ממיר מומנט כוח ממיר מומנט ממיר מקדם הרחבה תרמית ממיר התנגדות תרמית ממיר מוליכות תרמית ממיר חום ספציפי ממיר חשיפה לאנרגיה וממיר כוח קרינה ממיר שטף חום ממיר זרימת נפח ממיר זרימת נפח ממיר זרימת מסה ממיר זרימה טוחנת ממיר שטף צפיפות מסה ממיר ריכוז טוחן ממיר ריכוז מסה בפתרון ממיר דינמי דינמיקה ממיר (אבסולוט) צמיגות ממיר צמיגות קינמטי ממיר מתח פני שטח ממיר חדירות אדים ממיר חדירות אדים וקצב העברת אדים ממיר רמת קול ממיר רגישות מיקרופון ממיר רמת לחץ קול (SPL) ממיר רמת לחץ קול עם ממיר לחץ בהירות התייחסות לבחירה ממיר עוצמת אור ממיר גרפיקה ממוחשבת ממיר רזולוציה ממיר תדר ואורך גל כוח בדיאופטרים ואורך מוקד דיופטר הגדלה של כוח ועדשה (×) ממיר מטען חשמלי ליניארי צפיפות מטען ממיר צפיפות טעינה ממיר נפח ממיר זרם חשמלי ממיר צפיפות זרם ליניארי ממיר צפיפות זרם ליניארי ממיר חוזק שדה חשמלי ממיר פוטנציאל ומתח אלקטרוסטטי התנגדות חשמליתממיר התנגדות חשמלית ממיר מוליכות חשמלית ממיר מוליכות חשמלית ממיר השראות קיבוליות ממיר מד חוט אמריקאי רמות ב-dBm (dBm או dBm), dBV (dBV), וואט וכו' קרינת אינדוקציה. ממיר קצב מינון נספג קרינה מייננתרדיואקטיבי. קרינת ממיר דעיכה רדיואקטיבית. ממיר מינון חשיפה קרינה. ממיר מינון נקלט ממיר קידומת עשרונית העברת נתונים טיפוגרפיה ויחידת עיבוד תמונה ממיר יחידות נפח עץ חישוב מסה מולרית טבלה מחזורית של יסודות כימיים מאת D.I. Mendeleev

ערך התחלתי

ערך המרה

וואט אקסוואט פטוואט טרהוואט ג'יגהוואט מגוואט קילוואט הקטוואט דקאוואט דצ'וואט סנטיוואט מיליוואט מיקרווואט ננווואט פיקווואט פמטוואט אטווואט כוחות סוס מטרי כוחות סוס דוד כוח סוס חשמלי משאבת כוחות סוס (גרמנית) int. יחידה תרמית (IT) לשעה ברית. יחידה תרמית (IT) לדקה ברית. יחידה תרמית (IT) לשנייה בריט. יחידה תרמית (תרמוכימית) לשעה ברית. יחידה תרמית (תרמוכימית) לדקה ברית. יחידה תרמית (תרמוכימית) לשנייה MBTU (בינלאומי) לשעה אלף BTU לשעה MMBTU (בינלאומי) לשעה מיליון BTU לשעה טון קירור קילוקלוריה (IT) לשעה קילוקלוריה (IT) לדקה קילוקלוריה (IT) לשנייה קילוקלוריה ( thm) לשעה קילוקלוריה (thm) לדקה קילוקלוריה (thm) לשנייה קלוריה (thm) לשעה קלוריה (thm) לדקה קלוריה (thm) לשנייה קלוריה (thm) לשעה קלוריה (thm) לדקה קלוריה (thm) לשנייה ft lbf לשעה ft lbf/דקה ft lbf/שנייה lb-ft לשעה lb-ft לדקה lb-ft לשנייה ארג לשנייה קילו-וולט-אמפר וולט-אמפר ניוטון-מטר לשנייה ג'אול לשנייה אקסאז'ול לשנייה פטה-ג'ול לשנייה טרה-ג'ול לשנייה ג'יגה-ג'אול לשנייה מגה-ג'אול לשנייה קילו-ג'אול לשנייה הקטוג'ול לשנייה דדג'אול לשנייה דצי-ג'ול לשנייה מילי-ג'ול לשנייה מיקרו-ג'אול ננו-ג'ול לשנייה פיקו-ג'ול לשנייה פמטוג'ול לשנייה אטוג'ול לשנייה ג'אול לשעה ג'אול לדקה קילוג'אול לשעה קילוג'אול לדקה הספק פלאנק

עקרון הפעולה של מונה גייגר

עוד על כוח

מידע כללי

בפיזיקה, כוח הוא היחס בין העבודה לזמן שבו היא מבוצעת. עבודה מכנית היא מאפיין כמותי של פעולת כוח ועל הגוף, וכתוצאה מכך הוא נע למרחק ס. ניתן להגדיר כוח גם כקצב העברת האנרגיה. במילים אחרות, כוח הוא אינדיקטור לביצועי המכונה. על ידי מדידת ההספק ניתן להבין כמה וכמה מהר מתבצעת העבודה.

יחידות כוח

הספק נמדד בג'אול לשנייה, או וואט. יחד עם וואט, נעשה שימוש גם בכוח סוס. לפני המצאת מנוע הקיטור לא נמדד כוחם של המנועים, ובהתאם לכך לא היו יחידות כוח מקובלות. כשהחל להשתמש במנוע הקיטור במכרות, המהנדס והממציא ג'יימס וואט החל לשפר אותו. על מנת להוכיח שהשיפורים שלו הפכו את מנוע הקיטור ליותר פרודוקטיבי, הוא השווה את כוחו ליכולת העבודה של סוסים, שכן סוסים שימשו אנשים במשך שנים רבות, ורבים יכלו בקלות לדמיין כמה עבודה סוס יכול לעשות ב כמות מסוימת של זמן. בנוסף, לא כל המכרות השתמשו במנועי קיטור. באלה שבהם נעשה שימוש, השווה וואט את הכוח של הדגמים הישנים והחדשים של מנוע הקיטור עם הספק של סוס אחד, כלומר עם כוח סוס אחד. וואט קבע ערך זה בניסוי, תוך התבוננות בעבודתם של סוסי גיוס במפעל. לפי המדידות שלו, כוח סוס אחד הוא 746 וואט. כעת מאמינים שהנתון הזה מוגזם, והסוס לא יכול לעבוד במצב זה במשך זמן רב, אבל הם לא שינו את היחידה. ניתן להשתמש בכוח כמדד לפרודוקטיביות, שכן הגדלת הספק מגדילה את כמות העבודה הנעשית ליחידת זמן. אנשים רבים הבינו שזה נוח להחזיק יחידת כוח סטנדרטית, ולכן כוח סוס הפך לפופולרי מאוד. זה החל לשמש למדידת הספק של מכשירים אחרים, במיוחד כלי רכב. למרות שוואטים קיימים כמעט כמו כוח סוס, כוח סוס נמצא בשימוש נפוץ יותר בתעשיית הרכב, וזה ברור יותר לקונים רבים כאשר הספק המנוע של מכונית רשום ביחידות אלו.

כוח של מכשירי חשמל ביתיים

למכשירי חשמל ביתיים יש בדרך כלל דירוג הספק. חלק מהמנורות מגבילות את הספק של הנורות שניתן להשתמש בהן, למשל, לא יותר מ-60 וואט. הסיבה לכך היא שנורות בהספק גבוה יותר מייצרות חום רב ומחזיק הנורה עלול להינזק. והמנורה עצמה בטמפרטורה גבוהה במנורה לא תחזיק מעמד זמן רב. זו בעיקר בעיה עם מנורות ליבון. מנורות LED, פלורסנט ואחרות פועלות בדרך כלל בהספק נמוך יותר לאותה בהירות, ואם משתמשים בהם בגופי תאורה המיועדים למנורות ליבון אין בעיות בהספק.

ככל שההספק של המכשיר החשמלי גדול יותר, כך צריכת האנרגיה גבוהה יותר ועלות השימוש במכשיר. לכן, היצרנים משפרים כל הזמן מכשירי חשמל ומנורות. שטף האור של מנורות, הנמדד בלומנס, תלוי בהספק, אך גם בסוג המנורות. ככל ששטף האור של המנורה גדול יותר, כך האור שלה נראה בהיר יותר. עבור אנשים, הבהירות הגבוהה היא שחשובה, ולא הכוח הנצרך על ידי הלמה, ולכן לאחרונה החלופות למנורות ליבון הפכו פופולריות יותר ויותר. להלן דוגמאות לסוגי מנורות, עוצמתן ושטף האור שהן יוצרות.

  • 450 לומן:
    • מנורת ליבון: 40 וואט
    • מנורת פלורסנט קומפקטית: 9-13 וואט
    • מנורת לד: 4-9 וואט
  • 800 לומן:
    • מנורת ליבון: 60 וואט
    • מנורת פלורסנט קומפקטית: 13-15 וואט
    • מנורת לד: 10-15 וואט
  • 1600 לומן:
    • מנורת ליבון: 100 וואט
    • מנורת פלורסנט קומפקטית: 23-30 וואט
    • מנורת לד: 16-20 וואט

    מדוגמאות אלו, ברור שעם אותו שטף אור שנוצר, מנורות LED צורכות הכי פחות חשמל והן חסכוניות יותר מנורות ליבון. בזמן כתיבת שורות אלה (2013), מחיר מנורות לד גבוה פי כמה ממחיר מנורות ליבון. למרות זאת, מדינות מסוימות אסרו או עומדות לאסור מכירת מנורות ליבון בשל עוצמתן הגבוהה.

    הספק של מכשירי חשמל ביתיים עשוי להשתנות בהתאם ליצרן, ולא תמיד זהה כאשר המכשיר פועל. להלן היכולות המשוערות של חלק מהמכשירים הביתיים.

    • מזגנים ביתיים לקירור בניין מגורים, מערכת מפוצלת: 20–40 קילוואט
    • מונובלוק מזגני חלונות: 1-2 קילוואט
    • תנורים: 2.1–3.6 קילוואט
    • מכונות כביסה ומייבשים: 2–3.5 קילוואט
    • מדיחי כלים: 1.8–2.3 קילוואט
    • קומקומים חשמליים: 1-2 קילוואט
    • תנורי מיקרוגל: 0.65–1.2 קילוואט
    • מקררים: 0.25–1 קילוואט
    • טוסטרים: 0.7–0.9 קילוואט

    כוח בספורט

    ניתן להעריך עבודה באמצעות כוח לא רק עבור מכונות, אלא גם עבור אנשים ובעלי חיים. לדוגמה, הכוח שבו שחקן כדורסל זורק כדור מחושב על ידי מדידת הכוח שהיא מפעילה על הכדור, המרחק שהכדור עבר, והזמן שבו הכוח הופעל. ישנם אתרים המאפשרים לחשב עבודה והספק בזמן פעילות גופנית. המשתמש בוחר את סוג התרגיל, מזין את הגובה, המשקל, משך התרגיל, ולאחר מכן התוכנית מחשבת את ההספק. לדוגמה, לפי אחד מהמחשבונים הללו, הספק של אדם בגובה של 170 סנטימטר ומשקל של 70 קילוגרם, שעשה 50 שכיבות סמיכה ב-10 דקות, הוא 39.5 וואט. ספורטאים משתמשים לפעמים במכשירים כדי למדוד את כמות הכוח ששריר עובד במהלך האימון. מידע זה עוזר לקבוע עד כמה יעילה תוכנית האימונים שבחרת.

    דינמומטרים

    למדידת צריכת חשמל מכשירים מיוחדים- דינמומטרים. הם יכולים גם למדוד מומנט וכוח. דינמומטרים משמשים בתעשיות שונות, מהנדסה ועד רפואה. לדוגמה, הם יכולים לשמש כדי לקבוע את הכוח של מנוע מכונית. כדי למדוד את כוחן של מכוניות, משתמשים במספר סוגים עיקריים של דינמומטרים. על מנת לקבוע את עוצמת המנוע באמצעות דינמומטרים בלבד, יש צורך להוציא את המנוע מהמכונית ולחברו לדינמומטר. בדינמומטרים אחרים, הכוח למדידה מועבר ישירות מגלגל המכונית. במקרה זה, מנוע המכונית דרך תיבת ההילוכים מניע את הגלגלים, אשר בתורם מסובבים את גלילי הדינמומטר, המודד את כוח המנוע בתנאי כביש שונים.

    דינמומטרים משמשים גם בספורט וברפואה. הסוג הנפוץ ביותר של דינמומטר למטרה זו הוא איזוקנטי. לרוב מדובר בסימולטור ספורט עם חיישנים המחוברים למחשב. חיישנים אלו מודדים את הכוח והעוצמה של הגוף כולו או קבוצות שרירים בודדות. ניתן לתכנת את הדינמומטר לתת אותות ואזהרות אם ההספק חורג מערך מסוים. הדבר חשוב במיוחד עבור אנשים עם פציעות בתקופת השיקום, כאשר יש צורך לא להעמיס על הגוף.

    על פי כמה הוראות של תורת הספורט, התפתחות הספורט הגדולה ביותר מתרחשת תחת עומס מסוים, אינדיבידואלי עבור כל ספורטאי. אם העומס אינו כבד מספיק, הספורטאי מתרגל אליו ואינו מפתח את יכולותיו. אם, להיפך, זה כבד מדי, אז התוצאות מתדרדרות עקב עומס יתר של הגוף. הפעלת לחץבמהלך פעילות גופנית כלשהי, כגון רכיבה על אופניים או שחייה, תלוי בגורמים רבים סביבהכגון תנאי הדרך או רוח. קשה למדוד עומס כזה, אבל אפשר לברר באיזה כוח הגוף סותר את העומס הזה, ואז לשנות את סכימת התרגיל, בהתאם לעומס הרצוי.

האם אתה מתקשה לתרגם יחידות מדידה משפה אחת לאחרת? עמיתים מוכנים לעזור לך. פרסם שאלה ל-TCTermsותוך מספר דקות תקבל תשובה.

יצרני רכב מ מדינות שונותלמדוד את הכוח של המכוניות שלהם ביחידות שונות. בשביל מה? תמצא את התשובה למטה

בקריאת מאמר על מכוניות, וודאו שתמיד תיתקלו בנתונים הללו. עם איזה? עם נתוני כוח רכב. כוח המנוע של מכונית הוא אחד המדדים החשובים הרלוונטיים בכל זמן ובכל מצב. גם מבחינה מעשית וגם מבחינה תיאורטית.

תמיד רלוונטי. על פי הסטטיסטיקה, אחד החלקים המעניינים ביותר במידע על מוצרים חדשים טמון דווקא בכוחם של מנועי מכוניות. כך, ברמה התת מודע, אנשים משווים מודלים, יתרונותיהם ו חולשותיחסית זה לזה בפרמטר אחד בלבד - עוצמת המנוע.

כוח למעשה הוא מדד לכמה מהר ועד כמה מנוע, באמצעות עבודה פיזית, יכול להניע מכונית קדימה עם מומנט. בהנדסת מכונות, תופעה זו מוכללת במושג כמות ה"עבודה" שיחידת הכוח של המכונית צריכה לעשות על מנת להניע את המכונית קדימה. כמדד מדידה, עבודה כזו רכשה עם הזמן יחידות רבות ושונות. נסתכל מקרוב על כמה מהם היום.

קילוואט (kW)

בפן הטכני, צורת מדידה זו היא השיטה המגוונת ביותר לחישוב הספק. הוא משמש מהנדסים בכל רחבי העולם.

וואט היא יחידת מידה הכלולה במערכת SI (International System of Units), כלומר כמה כוח נדרש לבצע עבודה ב-1J ליחידת זמן.

הוא משמש בעיקר על ידי אנשי מקצוע כאינדיקטור כוח "נכון" יותר מנקודת המבט של המדע הבסיסי. כיחידת מידה בתעשיית הרכב, היא משמשת בעיקר בחצי הכדור הדרומי, כך מבחינה היסטורית.

שיטת מדידת הספק בקילו-וואט במכוניות היא בעצם מציאת כמות המומנט המועברת מהגלגלים על הדינו, ואז המשוואה הזו מיושמת לחישובים:

קילוואטים הפכו למדד מודרני להספק התפוקה של מכוניות ואולי בעתיד הם יהפכו למדד מקובל בעולם. לכל הפחות, אם תסתכל על נתונים רשמיים כלשהם המוצעים על ידי יצרניות רכב, אתה בהחלט תראה יחידות של קילוואט של כוח מנוע בעירה פנימית בשווי שווי של כוח סוס.

יתרה מכך, עם ההייפ סביב כלי רכב חשמליים, אימוץ צורת המדידה הזו יהפוך למוצדק עוד יותר, שכן כמות העבודה שמפיק מנוע חשמלי נמדדת במונחים של קילוואט שעה (קילווואט שעות), שקובעות כמה זמן חשמלי. מנוע יכול להפיק כמות מסוימת של אנרגיה.אנרגיה, למשל, לתנועה של מכונית.

כוח סוס (כ"ס)


הוצגה על ידי ה"מאסטרו" והיוצר במשרה חלקית של מנועי קיטור פרודוקטיביים - מר ג'יימס וואט - יחידת הכוח הזו המבוססת על כוח סוס חיה איכשהו עד היום, נושאת את החישובים של מהנדס מבריק לאורך מאות שנים. זוהי היחידה העיקרית למדידת הספק של מכוניות במדינות רבות, כולל רוסיה, והיא משמשת לא רק כמדד להספק של מנוע בעירה פנימית במסמכים רשמיים עבור דגמי מכוניות, אלא גם לחישוב מיסוי בתחום הרכב. , למשל, חישוב מס הובלה.

אז מה זה כוח סוס (כ"ס)? איך זה הופיע ואיך זה מחושב? איך הופעתה הייתה קשורה לסוסים?

סקוטלנד, הממציא ג'יימס וואט העלה לראש את מכשיר הקיטור הראשון שלו, שיכול לעזור למאות תעשיינים ובעלי מלאכה בעבודתם היומיומית. ונראה שהמנוע היה טוב לכולם, אבל איך להסביר את זה לתושבי העיר? התשובה הציעה את עצמה, היה צורך להשוות את העבודה של "מכשיר הכוח" הנפוץ ביותר באותה תקופה (סוסים) עם העבודה מכונית חדשה. ברגע שנאמר מאשר נעשה, ואט התיישב לחישובים.

חישובים והשוואה של יחידות מדידה


ברוב מדינות אירופה, כוח סוס מוגדר כ-75 ק"ג לשנייה, הכוח המושקע בהרמה אנכית אחידה של עומס של 75 ק"ג במהירות של 1 מטר לשנייה עם תאוצת כבידה של 9.8 מ"ש.

במערכת המטרית הבינלאומית, ה-SI נמדד רשמית בוואטים. 1 HP (כוח סוס מטרי) שווה ל-735 W או 0.73 קילוואט.

בתורו, 1 קילוואט שווה ל-1.35 כ"ס.

יתרה מכך, במערכת המדידה בבריטניה, כמו גם בארה"ב, כוחות סוס (כוחות סוס, כ"ס) משווים ל-745 W, ולכן יש אי התאמה קלה ל"סוסים" אירופיים. אז 1 HP בארה"ב שווה ל-1.0138 כ"ס. מאירופה.

למשל, הספק של מנוע 3.8 ליטרניסןGT-R הוא 570 HP, בקילווואט זה יהיה שווה ל 419 , ל hp 577 יחידות.

ראה גם:

איך ג'יימס וואט הציג את מנועי הקיטור שלו ואת המושג "כוח סוס"

כעת, אף אחד לא יודע בוודאות כמה חזקים היו הסוסים שהשתתפו בניסויים של וואט, אם הם היו בשיא כושרם או אם הם נדנודים ישנים. עם זאת, כמה אגדות שרדו.

לפי אחד מהם, מבשל מסוים, הקונה הראשון של מנוע הקיטור של וואט, החליט כנראה לקיים תחרות להורדת מחיר המכונה של הממציא. סוס במבשלה הניע משאבת מים, והמבשל רצה לקנות במקום מנוע קיטור.

כדי לנצח בוודאות, בחר התעשיין הטמא את הסוס החזק ביותר לתחרות ובאמצעות מניפולציה של השוט וכלים נוספים להגברת פריון העבודה, סחט את היעילות המקסימלית מהחיה המסכנה. בתגובה לאתגר, ג'יימס וואט, באמצעות המכונה שלו, עלה על העבודה שעשה הסוס, לפי מקורות מסוימים, פי 1.5, וזה היה אימוץ של מכשיר מתכת שעבד על אדי מים כדוגמה.

האגדה השנייה, להיפך, מספרת לנו שוואט עצמו "סובב" מעט את החישובים לטובתו. הוא היה צריך את זה כדי לשכנע את הבעלים הבלתי פתירים של מכרות פחם לעבור מסוסי טיוטה למנועי קיטור. במאה ה-18 הורד הפחם מהמכרות בעזרת סוסים עם חבל דרך מערכת בלוקים. לאחר חישוב הביצועים של סוס ממוצע, וואט החיל פקטור על ידי הכפלת המספר המתקבל ב-1.5, עקב כך המכונה שלו הצליחה בקלות להתעלות על כל סוס שעשה את אותה עבודה.

מאז כוחות סוס התפשטו באופן משמעותי ברחבי העולם בשל פשטות החישובים וההבנה עבור המשתמשים, הופיעו סוגים שונים (הגדרות) של כוח סוס: כוח סוס מטרי, כוח סוס מכני, כוח סוס של דוד, כוח סוס חשמליו כוח סוס מים.

אולי בכמה מאמרים וחדשות, הן בחוץ והן בפנים, נתקלת לעתים קרובות בקיצורים לא מובנים, למשל: nhp,rhp, bhp, shp, ihp, whp. על מה הם מייצגים?

Nhp אוrhp,נָקוּבכוח סוס,מדורגכוח סוס- כוח שימושי, המשמש להערכת הספק של מנועי קיטור.

bhp,בֶּלֶםכוח סוס- הספק אפקטיבי בכ"ס, הכוח "הוסר" מגל הארכובה של מנוע בעירה פנימית, אינו לוקח בחשבון הפסדי כוח מתיבת ההילוכים ותיבת ההילוכים של המכונית.

shp,פירכוח סוס- כוח מנוע על הציר, זהו הכוח המסופק לציר המדחף, לציר הטורבינה או לציר המוצא של תיבת הילוכים של רכב. דוחה

hp,מסומןכוח סוס- הספק מצויין בכ"ס, זהו ההספק התיאורטי של מנוע בוכנה, הנקבע לפי סכום ההספק מגל הארכובה, ההספק האפקטיבי והאנרגיה המושקעת בחיכוך.

מושג הכוח הוא גודל פיזיקלי. הוא מייצג את היחס בין העבודה שהופקה בפרק זמן מסוים לבין פרק הזמן עצמו. ניתן להשתמש בעבודה כדי למדוד את השינוי באנרגיה. לכן, כוח מראה את קצב המרת האנרגיה בכל מערכת.

כל המושגים הללו חלים במלואם על כוח חשמלי. זה לוקח בחשבון את העבודה (U) שהושקעה בהזזת התליון הראשון. זרם חשמלי (I) לוקח בחשבון את מספר הקולומבים הנעים במהלך שנייה אחת.

סוגי חשמל

בהתבסס על תלות הכוח בעוצמת הזרם והמתח, יוצא שניתן לקבלו מזרם גדול ומתח נמוך ולהפך, עם זרם קטן ומתח משמעותי. אפקט זה משמש בהמרות שנאים, כאשר החשמל מועבר למרחקים ארוכים.

הכוח החשמלי עשוי להיות . במקרה הראשון, יש טרנספורמציה בלתי הפיכה של כוח זה לסוג אחר של אנרגיה. כדי למדוד אותו, הוא משמש, שהוא תוצר של וולט ואמפר. בהספק, עקב הופעת השראות, מתרחשת תופעת ההשראה העצמית. כתוצאה מכך, אנרגיה חשמלית מוחזרת חלקית לרשת. במקרה זה, ערכי הזרם והמתח מוזזים, מה שגורם להשפעה שלילית כוללת על רשת החשמל. סוג זה של הספק נמדד בוולט-אמפר תגובתי, המורכב מהמכפלה של זרם ההפעלה וירידת המתח.

יחידת כוח

כוח הוא אחת מהיחידות הבסיסיות המשמשות בהנדסת חשמל. יחידת המדידה הבסיסית היא הוואט, המייצג עבודה על פני פרק זמן מסוים. בייצור ובבית, לרוב, נמדד הספק, שכל אחד מהם מכיל 1000 וואט. למדידה מספר גדולהספק משמש במגה וואט. הם מיושמים בדרך כלל סוגים שוניםתחנות כוח המייצרות חשמל.

כוחם של הצרכנים מצוין על לוחות מיוחדים או בפנים דרכון טכנימכשירים. לדעת מראש את ערכו של פרמטר זה, ניתן לחשב אינדיקטורים אחרים של רשת החשמל - המתח וכמות הזרם הנצרכת.

כיצד לקבוע את ההספק הנוכחי