تُفهم القوة في الفيزياء على أنها نسبة العمل المنجز في وقت معين إلى الفاصل الزمني الذي يتم تنفيذه من أجله. يشير العمل الميكانيكي إلى المكون الكمي لتأثير القوة على الجسم ، والذي يتحرك بسببه الأخير في الفضاء.
يمكن أيضًا التعبير عن الطاقة على أنها معدل نقل الطاقة. أي أنه يظهر أداء الجهاز التلقائي. يوضح قياس القوة مدى سرعة إنجاز المهمة.
وحدات الطاقة
تُقاس الطاقة بالواط أو الجول في الثانية. سائقي السيارات على دراية بقياس القدرة الحصانية. بالمناسبة ، قبل ظهور المحركات البخارية ، لم يتم قياس هذه القيمة على الإطلاق.
ذات يوم ، باستخدام آلية في منجم ، شرع المهندس ج. وايت في تحسينه. ولإثبات تحسنه في المحرك قارنه بأداء الخيول. لقد استخدمها الناس لعدة قرون. لذلك ، لم يكن من الصعب على أي شخص تخيل عمل حصان الجر لفترة معينةالوقت
يشاهدها الأبيض مقارنة نماذج المحركات البخارية حسب مقدار القوة الحصانية. حسب تجريبيًا أن قوة حصان واحد هي 746 واط. اليوم ، الجميع على يقين من أن هذا الرقم مبالغ فيه بشكل واضح ، لكنهم قرروا عدم تغيير وحدات الطاقة.
من خلال الكمية المادية المسماة ، يتعرفون على الإنتاجية ، لأنه عندما يزداد ، يزداد العمل خلال نفس الفترة الزمنية. أصبحت وحدة القياس الموحدة هذه شائعة جدًا. بدأ استخدامه في مجموعة متنوعة من الآليات. لذلك ، على الرغم من استخدام الواط لفترة طويلة ، إلا أن القدرة الحصانية أكثر قابلية للفهم للعديد من وحدات الطاقة الأخرى.
كيف يتم فهم الطاقة في الأجهزة الكهربائية المنزلية
القوة ، بالطبع ، يشار إليها أيضًا في الآليات الكهربائية المنزلية. في المصابيح ، يتم استخدام قيمها المحددة ، على سبيل المثال ، ستين واط. لا يمكن بعد ذلك تركيب المصابيح ذات تصنيف الطاقة العالية ، وإلا فسوف تتدهور بسرعة. لكن إذا لم تشتري المصابيح المتوهجة ، لكن المصابيح LED أو الفلورية ، فستكون قادرة على التألق بدرجة أكبر من السطوع ، مع استهلاك القليل من الطاقة.
استهلاك الطاقة ، بالطبع ، يتناسب طرديا مع كمية الطاقة. لذلك ، هناك دائمًا مجال لتحسين المنتج لمصنعي المصباح الكهربائي. في الوقت الحاضر ، يفضل المستهلكون بشكل متزايد خيارات أخرى غير المصابيح المتوهجة.
قوة رياضية
وحدات الطاقة معروفة ليس فقط فيما يتعلق باستخدام الآليات. يمكن تطبيق مفهوم القوة على كل من الحيوانات والبشر. على سبيل المثال ، يمكنك حساب هذه القيمة عندما يرمي رياضي كرة أو معدات أخرى ، والحصول عليها كنتيجة لتأسيس القوة المطبقة والمسافة ووقت التطبيق.
يمكنك حتى استخدام برامج الكمبيوتر ، والتي يتم من خلالها حساب المؤشر نتيجة لعدد معين من التمارين التي تم إجراؤها وإدخال المعلمات.
القياسات
أجهزة قياس القوة هي أجهزة خاصة تقيس الطاقة. كما أنها تستخدم لتحديد القوة وعزم الدوران. الأجهزة المستخدمة في مختلف الصناعات. على سبيل المثال ، سوف يظهرون قوة المحرك. للقيام بذلك ، تتم إزالة المحرك من السيارة وتوصيله بمقياس ديناميكي. لكن هناك أجهزة قادرة على حساب ما تبحث عنه حتى من خلال العجلة
تستخدم مقاييس الديناميات على نطاق واسع في الرياضة والطب. غالبًا ما تحتوي أجهزة المحاكاة على مستشعرات متصلة بجهاز كمبيوتر. بمساعدتهم ، يتم إجراء جميع القياسات.
القوة بالواط
اخترع جيمس وات المحرك البخاري ، ومنذ عام 1889 أصبحت وحدة الطاقة الكهربائية هي الواط ، وتم تضمين القيمة في النظام الدولي للقياسات عام 1960.
واط يمكن قياسه ليس فقط كهربائيًا ، ولكن أيضًا حراريًا أو ميكانيكيًا أو أي شيء آخرقوة. غالبًا ما يتم أيضًا تكوين وحدات متعددة وفرعية. يتم استدعاؤها مع إضافة بادئات مختلفة للكلمة الأصلية: "كيلو" ، "ميغا" ، "جيجا" ، وما إلى ذلك:
- 1 كيلو واط يساوي ألف واط
- 1 ميغاواط يساوي مليون واط وهكذا
كيلوواط ساعي
في نظام SI الدولي لا توجد وحدة قياس مثل كيلوواط / ساعة. هذا المؤشر خارج النظام ، تم إدخاله لحساب الطاقة الكهربائية المستهلكة. في روسيا ، GOST 8.417-2002 ساري المفعول مع التنظيم ، حيث يتم الإشارة إلى وحدة قياس طاقة التيار الكهربائي وتطبيقها مباشرة.
يوصى باستخدام وحدة القياس هذه لحساب الطاقة الكهربائية المستهلكة. إنه الشكل الأكثر ملاءمة للحصول على نتائج مقبولة. يمكن أيضًا استخدام وحدات متعددة هنا إذا لزم الأمر. تبدو مشابهة للواتس:
- 1 كيلو وات ساعه يساوي 1000 وات ساعه ؛
- 1 ميغاواط ساعي تساوي 1000 كيلو واط ساعي وهكذا
الاسم الكامل مكتوب ، كما ترى ، بشرطة ، والاسم القصير - بنقطة (Wh ، kWh).
كيف يتم الإشارة إلى الطاقة في الأجهزة الكهربائية
من المقبول عمومًا الإشارة إلى المؤشر المذكور مباشرة على جسم الجهاز الكهربائي. التعيينات الممكنة هي:
- واط و كيلو واط
- واط ساعة و كيلو واط ساعة ؛
- فولت امبير و كيلوفولت امبير
التسمية الأكثر عالمية هيباستخدام وحدات مثل الواط والكيلووات. إذا كانت موجودة على جسم الجهاز ، فيمكن استنتاج أن الطاقة المحددة تتطور على هذا الجهاز.
في كثير من الأحيان بالواط والكيلوواط يقيسون الطاقة الميكانيكية للمولدات الكهربائية والمحركات ، الطاقة الحرارية للسخانات الكهربائية ، إلخ. هذه هي بشكل أساسي الطاقة الحالية ، وحدة القياس في الجهاز التي تركز بشكل أساسي على كمية الحرارة المستلمة وتؤخذ الحسابات بعدها في الحسبان
Watt-hour و kilowatt-hour يعرضان استهلاك الطاقة لوحدة زمنية معينة. في كثير من الأحيان يمكن رؤية هذه الرموز على الأجهزة الكهربائية المنزلية.
في نظام SI الدولي ، توجد وحدات طاقة كهربائية تعادل الواط والكيلوواط - وهي فولت أمبير وكيلوفولت أمبير. يتم إعطاء هذا القياس للإشارة إلى طاقة التيار المتردد. يتم استخدامها في الحسابات الفنية عندما تكون المؤشرات الكهربائية مهمة.
يتوافق هذا التعيين مع متطلبات الهندسة الكهربائية ، حيث تحتوي الأجهزة التي تعمل بالتيار المتردد على طاقة نشطة ومتفاعلة. لذلك ، يتم تحديد الطاقة الكهربائية من خلال مجموع هذه المكونات. في كثير من الأحيان في فولت أمبير ، فإنها تشير إلى قوة مثل هذه الأجهزة مثل المحولات ، والمختنق ، والمحولات الأخرى.
في الوقت نفسه ، يختار المصنع بشكل مستقل وحدات القياس التي يجب أن تشير إليه ، خاصة أنه في حالة المعدات منخفضة الطاقة (التي ، على سبيل المثال ، الأجهزة الكهربائية المنزلية) ، فإن جميع التعيينات الثلاثة ، مثلتطابق بشكل عام.
