電力とは、単位時間内に仕事が行われたり、エネルギーが伝達されたりする割合です。仕事がより速く行われるか、エネルギーがより短い時間で伝達されると、パワーが増加します。
パワーの計算
電力の式は P =W/t
- P は電力 (ワット) を表します
- W は、行われた仕事の量 (ジュール) または消費されたエネルギー (ジュール) を表します
- t は時間 (秒単位) を表します
微積分学の用語では、電力は 時間に関する仕事の導関数です。仕事が速くなれば、パワーは高くなります。仕事が遅くなれば、力は小さくなります。
仕事は力×変位 (W=F*d) であり、速度は時間に対する変位 (v=d/t) であるため、パワーは力×速度 (P =F*v) に等しくなります。システムの力が強く、速度が速い場合、より多くのパワーが見られます。
電力の単位
電力は、エネルギー (ジュール) を時間で割った値で測定されます。電力の SI 単位は、ワット (W) または 1 秒あたりのジュール (J/s) です。力はスカラー量であり、方向はありません。
馬力は、機械によって供給される動力を表すためによく使用されます。馬力は、英国の測定システムにおける電力の単位です。これは、550 ポンドの重量を 1 秒間に 1 フィート持ち上げるのに必要な電力で、約 746 ワットです。
ワットは、電球に関連してよく見られます。この電力定格では、電球が電気エネルギーを光と熱に変換する速度です。ワット数が高い電球は、単位時間あたりの電力消費量が多くなります。
システムの能力を知っていれば、生成される仕事の量を W=Pt として求めることができます。電球の定格電力が 50 ワットの場合、毎秒 50 ジュールを生成します。 1 時間 (3600 秒) で 180,000 ジュールを生成します。
仕事と力
1 マイル歩くと、原動力が体を変位させます。これは、作業が完了するにつれて測定されます。同じ距離を走ると、同じ量の仕事をより少ない時間で行うことができます。ランナーはウォーカーよりも高い電力定格を持ち、より多くのワットを出力します。 80 馬力の車は 40 馬力の車よりも速い加速を生み出すことができます。最終的に、どちらの車も時速 60 マイルで走行しますが、80 馬力のエンジンの方がその速度に速く到達できます。
カメとウサギの競争では、ウサギの方がパワーがあり、加速も速かったが、カメは同じ仕事をし、同じ距離をはるかに長い時間で移動した.亀はあまり力を発揮しませんでした.
平均パワー
パワーについて議論するとき、人々は通常、平均パワー、Pavg について言及します。 .これは、一定期間に行われた仕事の量 (ΔW/Δt) または一定期間に転送されたエネルギー量 (ΔE/Δt) です。
瞬時電力
特定の時間の電力は？時間の単位がゼロに近づくと、答えを導き出すために微積分が必要になりますが、それは力×速度で概算されます。
