Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Jistě každý člověk alespoň jednou v životě slyšel o takové věci jako moc. Nicméně, ne všichni lidé vědí, co to je, a poměrně často je tento koncept zaměňován se slovem moc. Dnes budeme o této koncepci hovořit. Dozvíte se, jaký význam má tato fyzická veličina, a naučíte se ji vypočítat. A co je nejdůležitější - proč to musíte počítat. Pojďme!
Definice
Začněme definicí moci : jedná se o práci za jednotku času. A bez ohledu na to, o jaký druh práce hovoříme, elektrické nebo mechanické. Tato fyzikální veličina je měřítkem efektivity práce, stejně jako množství energie spotřebované elektrickým zařízením.
Účty zahrnují výdaje na spotřebu elektřiny. Je spotřebovávána následujícími zařízeními:
- Vysavač.
- Lednice
- Počítač
- Televizor
- Konvice
- Kamna.
Počet těchto zařízení je mnohem větší. A každý z nich přispívá k tvorbě částky pro vaše služby.
Například spotřeba energie vašeho vysavače je 1 000 wattů za hodinu . Pokud tedy vakuum po dobu 30 minut, spotřebuje 500 wattů. Jeden tisíc wattů za hodinu se rovná jednomu kilowattu za hodinu. Jedná se o společnou jednotku pro výpočet energie spotřebované ve veřejných službách.
Například, pro tento měsíc jste vysali svůj byt 6 krát za půl hodiny. Proto vysavač pracoval 3 hodiny a spotřeboval ze sítě 3 kilowatty za hodinu. Cena jednoho kilowattu za hodinu je 3 rublů. To znamená, že musíte zaplatit 9 rublů za energii, kterou váš vysavač spotřeboval při čištění bytu. Stejný princip počítá vaše výdaje s jinými elektrickými spotřebiči.
Zvažte výkon potřebný pro následující účely:
- Optimalizace nákladů na spotřebovanou elektrickou energii.
- Zajistěte bezpečnost.
- Vyhodnocení efektivity vaší práce.
Všechny tyto výpočty jsou samozřejmě provedeny pro různé typy této fyzikální veličiny. Existují dva z nich:
- Elektrické.
- Mechanické.
Promluvme si o každém z nich.
Elektrický výkon
Pro výpočet síly potřebujeme vzorce Ohmova zákona a znalost tří nejdůležitějších parametrů.
Síla proudu je elektrický náboj procházející průřezem vodiče za jednotku času. Tato hodnota je velmi důležitá při výpočtu výkonu, protože základem jejího výpočtu je práce prováděná za jednotku času.
Například v průběhu 10 sekund prošel průřez vodičem elektrický náboj rovný 100 přívěskům. Pro zjištění této hodnoty je nutné rozdělit náboj podle času. Výsledkem bude 10 ampérů.
Odpor je množství, které charakterizuje vlastnosti vodiče, aby se zabránilo průchodu elektrického proudu. Pro řízení napětí v elektrickém obvodu jsou zavedeny odporové prvky - odpory. Tato hodnota se měří v ohmech.
Napětí je fyzikální veličina charakterizující pohyb elektrického náboje. Napětí v obvodu se rovná součinu proudu a odporu v tomto obvodu.
Například proud v obvodu je 10 ampérů a odpor je 20 ohmů. V souladu s tím, najít napětí násobit tyto ukazatele. Výsledkem je 200 voltů.
Možnosti výpočtu
Ohmův zákon váže dohromady tyto tři parametry, které potřebujeme pro výpočet elektrické energie. Podívejme se na tři možné volby:
- Známý proud a napětí.
- Známý proud a odpor.
- Známý odpor a napětí.
Výkon se rovná součinu napětí a proudu. Pokud tedy tyto dvě veličiny známe, stačí je násobit. Například proud v obvodu je 10 ampér a napětí je 200 voltů. Proto je výkon 2 000 wattů.
Známe-li odpor a proudovou sílu, pak bude vzorec mírně odlišný. Nejdříve zjistíme napětí. K tomu je nutné násobit proudovou pevnost a odpor. Poté musí být výsledek vynásoben proudem. V tomto případě je tedy napětí rovné součinu odporu a intenzity na čtverci. Například odpor je 50 Ohmů a intenzita proudu je 10 ampérů. Potřebujeme násobit 50 x 10 a pak opět o 10. Dosáhneme výsledku 5 tisíc wattů.
V případě známého napětí a odporu budeme muset přistoupit k rozdělení. Podle Ohmova zákona se síla proudu rovná soukromému napětí a odporu. V tomto případě je tedy výkon roven čtverci dělenému odporem. Napětí v obvodu je například 100 voltů a odpor je 50 ohmů. Potřebujeme postavit 100 na druhou mocninu, pak rozdělit výsledné číslo na 50. Dostaneme výsledek rovný 200 wattům.
Mechanický výkon
Mechanická energie nesouvisí s elektřinou . Podstata spočívá v tom, že dílo je vykonáváno působením určité síly. V podstatě je to síla vnějšího vlivu. Mechanická síla je tedy práce prováděná za jednotku času.
Například jeřáb zvedne těžký náklad. Za tím účelem aplikuje sílu, která je modulována více než gravitační síla. Podívejme se na dva možné případy výpočtu:
- Náklad stoupá stejnou rychlostí.
- Zatížení stoupá se zrychlením rovným 1 metru děleným druhým čtvercem.
Práce je součinem síly a vzdálenosti, kterou byl předmět pohybován působením této síly.
Předpokládejme, že hmotnost nákladu je 50 kilogramů . Když se zatížení pohybuje konstantní rychlostí, jeho gravitace je 500 newtonů. Jeřáb zvedl náklad do výšky 100 metrů. Proto je práce jeřábu rovná produktu pět set newtonů a sto metrů. Výsledek je 50 tisíc joulů.
Předpokládejme, že jeřáb provedl práci na zvedání nákladu po dobu 50 sekund. Pro výpočet jeho síly rozdělíme 50 tisíc joulů na čas rovný padesáti vteřinám a dostaneme 1 tisíc joulů. Za jednu vteřinu tak jeřáb strávil 1 000 joulů energie na výkon práce, což znamená, že jeho výkon se rovná 1 000 wattům.
Podívejme se nyní na případ, kdy zatížení stoupá se zrychlením 1 metr děleným druhým čtvercem. V tomto případě bude náklad dopraven do místa určení asi za 13 sekund.
Pro pohyb s takovým zrychlením jeřáb musí použít sílu rovnou 550 newtonům. Vynásobte hodnotu této síly o 100 metrů. Dostáváme 55 tisíc joulů. Je to energie, kterou jeřáb používal ke zvedání tohoto nákladu se zrychlením 100 metrů. Dále rozdělte 55 tisíc joulů o 13 sekund a získejte přibližně 4200 joulů za sekundu. V případě zrychlení byl výkon jeřábu 4200 wattů.
Při pohybu s akcelerací jeřáb pracuje mnohem rychleji. Proto se efektivita práce stává mnohem vyšší. Indikátorem této účinnosti je mechanická síla.
Další doporučení
Spousta věcí v našem životě závisí na moci. Proto vám chceme dát několik tipů, které vám pomohou chránit a ozdobit ho.
Chcete-li snížit náklady, musíte je optimalizovat. Když například opustíte místnost, můžete v něm vypnout světlo. To sníží spotřebu energie a na konci měsíce obdržíte účty s příjemnějšími čísly. Kromě vypnutí světla existuje mnoho dalších způsobů, jak snížit množství spotřebované energie.
Můžete použít elektrické spotřebiče, které spotřebovávají méně energie. Například, čistota vašeho bytu nebude horší, pokud používáte středně výkonný vysavač. To platí i pro ostatní domácí spotřebiče. Hlavní věc je, že kvalita vašeho života se nezhorší. To lze provést pomocí zařízení s průměrným výkonem. Konec konců, dělají vše, co potřebují, a nespotřebovávají tolik energie.
Pokud stále nerozumíte všem podrobnostem výpočtu moci, neučinte se sami. Lepší je použít online kalkulačku nebo si do smartphonu nainstalovat speciální aplikaci pro její výpočet. Pamatujte si, že v životě je důležité nejen šetřit energií, ale i časem.
Výpočty elektrické energie jsou prováděny inženýry, kteří vyvíjejí domácí spotřebiče. Dělají to proto, aby se zabránilo zkratům a požárům. Pamatujte, že je to především pro vaši bezpečnost.
Teď už víte, jak vypočítat moc, a co je podstatou tohoto fyzického množství. Při výběru spotřebiče pro domácnost budete mít představu o tom, kolik energie potřebujete k dosažení určitého cíle. Úspěchy pro vás!