Снага (физика)

(преусмерено са Снага)
Иди на навигацију Иди на претрагу

Снага је у физици мјера извршеног рада у јединици времена. Може бити и количина енергије која је претворена из једног облика у други за вријеме једне секунде. Међународна (СИ) јединица за снагу је Ват (W), названа по проналазачу Џејмсу Вату. Застарјела јединица за снагу је коњска снага.

У физици се симбол P користи за означавање снаге. Математичка релација између снаге, рада (или енергије) и времена је исказана сљедећом формулом:

гдје је P снага, A је механички рад и t је вријеме.[1]

Механичка снага

У механици рад извршен на објекту је у вези са силама које на њега дјелују преко релације:

гдје је

F сила
Δd је вектор помјерања (пут) објекта.

Ово се често објашњава сљедећим ријечима: Рад је једнак производу силе која дјелује на објект и помјерању објекта (путу који је објект прешао). Помјерање у смјеру силе даје позитиван рад, а у супротном негативан рад.

Диференцирање по времену даје:

.

гдје је v(t) брзина објекта.

Просјечна снага је онда:

.

Код ротационих система, снага је везана с обртним моментом (τ) и угаоном брзином (ω):

.

Просјечна снага јест:

.

Код хидрауличких и пнеуматских система, снага је повезана с притиском p и протоком T:

гдје је

p притисакпаскалима, or N/m2)
T проток (у m3/s)

Електрична снага

Тренутна електрична снага

Фарадејев диск.

Тренутна електрична снага P дата некој компоненти је дата са:

гдје је

P(t) тренутна електрична снага, у ватима.
V(t) разлика потенцијала или напон, у волтима.
I(t) електрична струја крој компоненту, у амперима.

Ако је компонента отпорник онда је:

гдје је

R је електрични отпор у омима.

Ако је компонента кондензатор или завојница, тренутна снага је негативна када су струја и напон супротног знака.

Просјечна снага за синусоидалне напоне

Просјечна снага компоненте која се напаја из синусоидалног извора електричне енергије је производ ефективних вриједности напона и струје кроз компоненту, и фазног угла између напона и струје.

гдје је

P просјечна снага у ватима
I је ефективана вриједност синусоидалне струје, у амперима
V је ефективна вриједност синусоидалног напона, у волтима
је фазни угао (помјерај) између таласа напона и струје

Амплитуде синусоидалних напона и струја се обично дају као ефективне вриједности. На примјер напон мреже од 220 волти значи да је ефективна вриједност напона 220 волти, а не вршна.

Овако прорачуната снага се зове реална снага, за разлику од привидне и реактивне (јалове) снаге. За отпорне потрошаче као што су гријачи рецимо, фазни угао је нула (косинус од нуле је 1), и ефективна и привидна снага су једнаке.

Просјечна електрична снага за наизмјеничну струју

Гдје су v(t) и i(t) тренутне вриједности напона и струје.

За чисто отпорне компоненте просјечна снага је једнака производу ефективне струје и напона. Код комплексних трошила, фактор корекције (косинус фазног угла) се мора узети у обзир.

Вршна снага и пулнсни таласни облици

Ако имамо поворку идентичних импулса тренутна снага је периодична функција времена. Однос трајања импулса према периоду импулса је једнак односу просјечне према вршној снази.

Ако имамо периодични сигнал с периодом , тренутна снага је исто периодична функција периода . Вршна снага јест:

.

Вршна снага се не може увијек лако измјерити, и мјерење просјечне снаге је чешће. Ако је енергија пулса дефинисана као:

онда је просјечна снага:

.

Дужина импулса се може исказати са тако да је , тако да односи постају једнаки:

Види још

Референце

  1. ^ Electrical Machines, Drives, and Power Systems, 4th edition, Theodore Wildi, Prentice Hall, ISBN 0-13-082460-7, pp. 52.

Литература

Спољашње везе

Литература

  • Principles of Electric Circuits, 7th edition, Thomas I. Floyd, Prentice Hall, ISBN 0-13-098576-7.
  • Electrical Machines, Drives, and Power Systems, 4th edition, Theodore Wildi, Prentice Hall, ISBN 0-13-082460-7
The article is a derivative under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License. A link to the original article can be found here and attribution parties here. By using this site, you agree to the Terms of Use. Gpedia Ⓡ is a registered trademark of the Cyberajah Pty Ltd.