भौतिक शक्ति सूत्र और इकाइयाँ, शक्ति प्रकार (उदाहरण के साथ)

शारीरिक शक्ति यह समय की एक इकाई द्वारा निष्पादित कार्य (या ऊर्जा खपत) की मात्रा को संदर्भित करता है। बिजली एक अदिश मात्रा है, इसकी माप की इकाई इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स में जुलाई प्रति सेकंड (J / s) है, जिसे जेम्स वाट के सम्मान में वाट के रूप में जाना जाता है।.

माप की एक और काफी सामान्य इकाई पारंपरिक भाप घोड़ा है। भौतिकी में विभिन्न प्रकार की शक्ति का अध्ययन किया जाता है: यांत्रिक शक्ति, ध्वनि शक्ति, कैलोरी शक्ति, अन्य। सामान्य तौर पर, शक्ति के अर्थ का एक सहज विचार है। यह आमतौर पर अधिक शक्ति, अधिक खपत के साथ जुड़ा हुआ है. 

इस प्रकार, एक प्रकाश बल्ब अधिक विद्युत ऊर्जा का उपभोग करता है अगर उसकी शक्ति अधिक हो; ऐसा ही हेयर ड्रायर, रेडिएटर या पर्सनल कंप्यूटर के साथ होता है.

इसलिए इसके अर्थ को समझना आवश्यक है, विभिन्न प्रकार की शक्तियां मौजूद हैं और समझती हैं कि इसकी गणना कैसे की जाती है और इसकी माप की सबसे महत्वपूर्ण इकाइयों के बीच क्या संबंध हैं?.

सूची

• 1 सूत्र
• 2 इकाइयाँ
• 3 बिजली के प्रकार
  • 3.1 यांत्रिक शक्ति
  • ३.२ विद्युत शक्ति
  • ३.३ ताप शक्ति
  • ३.४ ध्वनि शक्ति
  • 3.5 नाममात्र की शक्ति और वास्तविक शक्ति
• 4 उदाहरण
  • 4.1 पहला उदाहरण
  • ४.२ दूसरा उदाहरण
• 5 संदर्भ

सूत्रों

परिभाषा के अनुसार, समय अंतराल में खपत या आपूर्ति की गई शक्ति की गणना करने के लिए, निम्नलिखित अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाता है:

पी = डब्ल्यू / टी

इस अभिव्यक्ति में P शक्ति है, W कार्य है और t समय है.

यदि आप तात्कालिक शक्ति की गणना करना चाहते हैं, तो आपको निम्न सूत्र का उपयोग करना चाहिए:

इस सूत्र में thist समय की वृद्धि है, F बल है और v वेग है.

इकाइयों

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों में शक्ति की विशिष्टता जुलाई प्रति सेकंड है (जे / एस), वाट के रूप में जाना जाता है (डब्ल्यू)। कुछ विशेष संदर्भों में किलोवाट (किलोवाट), हॉर्स पावर (सीवी) जैसी अन्य इकाइयों का उपयोग करना भी काफी आम है.

जाहिर है, किलोवाट 1000 वाट के बराबर है। दूसरी ओर, भाप और वाट के घोड़े के बीच समानता निम्नलिखित है:

1 सीवी = 745.35 डब्ल्यू

एक अन्य बिजली इकाई, हालांकि इसका उपयोग बहुत कम आम है, प्रति सेकंड ergium (erg / s) है, जो 10 के बराबर है^-7 डब्ल्यू.

किलोवाट घंटे (kWh) से किलोवाट को अलग करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि उत्तरार्द्ध ऊर्जा या काम की एक इकाई है और शक्ति नहीं है.

बिजली के प्रकार

विभिन्न प्रकार की शक्ति जो मौजूद हैं, उनमें से कुछ सबसे महत्वपूर्ण हैं जिनका अध्ययन आगे किया जाएगा.

यांत्रिक शक्ति

एक कठोर ठोस पर लगाई गई यांत्रिक शक्ति, उत्पाद को लागू परिणामी बल और उस शरीर को प्रेषित गति के बीच उत्पाद को प्रभावित करके प्राप्त की जाती है।.

पी = एफ = वी

यह अभिव्यक्ति अभिव्यक्ति के बराबर है: पी = डब्ल्यू / टी, और वास्तव में यह इससे प्राप्त होता है.

इस घटना में कि कठोर ठोस का एक घूर्णन आंदोलन भी है और इसलिए, इस पर लगाई गई ताकतें अपने कोणीय वेग को कोणीय त्वरण को जन्म देती हैं, इसे संशोधित करना चाहिए:

पी = एफ = वी + एम ω ∙

इस अभिव्यक्ति में एम लागू बलों का परिणाम है और M शरीर का कोणीय वेग है.

विद्युत शक्ति

एक विद्युत घटक द्वारा आपूर्ति या खपत की गई विद्युत शक्ति उस घटक द्वारा वितरित या अवशोषित ऊर्जा की मात्रा और उस पर खर्च किए गए समय को विभाजित करने का परिणाम है। इसकी गणना निम्नलिखित अभिव्यक्ति से की जाती है:

पी = वी ∙ मैं

इस समीकरण में V घटक के माध्यम से संभावित अंतर है और मैं इसे पार करने वाले विद्युत प्रवाह का वर्तमान है.

विशेष मामले में कि घटक एक विद्युत प्रतिरोध है, निम्नलिखित अभिव्यक्तियों का उपयोग शक्ति की गणना करने के लिए किया जा सकता है: P = R। I² = वी² / आर, जहां आर सवाल में घटक के विद्युत प्रतिरोध का मूल्य है.

ताप शक्ति

एक घटक की कैलोरी शक्ति को समय की एक इकाई में उक्त घटक द्वारा उष्मा के रूप में ऊर्जा के विघटित या जारी होने की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। इसकी गणना निम्नलिखित अभिव्यक्ति से की जाती है: 

पी = ई / टी

उक्त अभिव्यक्ति में E ऊष्मा के रूप में निकलने वाली ऊर्जा है.

ध्वनि शक्ति

ध्वनि शक्ति को एक निश्चित सतह के माध्यम से समय की इकाई में ध्वनि तरंग द्वारा पहुंचाई जाने वाली ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है.

इस प्रकार, ध्वनि शक्ति ध्वनि तरंग की तीव्रता और उक्त तरंग द्वारा ट्रेस की गई सतह पर निर्भर करती है, और इसकी गणना निम्नलिखित अभिन्न के माध्यम से की जाती है:

पी_एस = ⌠_एस  मैं_एस ∙ डी एस

इस अभिन्न Ps में तरंग की ध्वनि शक्ति है, तरंग की ध्वनि तीव्रता है, और dS लहर के पार सतह का अंतर है.

नाममात्र की शक्ति और वास्तविक शक्ति

नाममात्र शक्ति अधिकतम शक्ति है जो एक मशीन या मोटर की जरूरत है या उपयोग की सामान्य शर्तों के तहत पेश कर सकती है; यानी, अधिकतम शक्ति जो मशीन या मोटर का समर्थन या प्रस्ताव कर सकती है.

नाममात्र शब्द का उपयोग किया जाता है क्योंकि सामान्य रूप से उस शक्ति का उपयोग मशीन को चिह्नित करने, नाम देने के लिए किया जाता है.

दूसरी ओर, वास्तविक या उपयोगी शक्ति-शक्ति है, वह शक्ति जो वास्तव में उपयोग की जाती है, मशीन या मोटर का उत्पादन या उपयोग करती है- आमतौर पर नाममात्र की शक्ति से भिन्न होती है, आमतौर पर कम.

उदाहरण

पहला उदाहरण

आप क्रेन के साथ एक सातवीं मंजिल तक 100 किलो का पियानो उठाना चाहते हैं जो 20 मीटर की ऊंचाई पर है। पियानो पर चढ़ने में क्रेन को 4 सेकंड का समय लगता है। क्रेन की शक्ति की गणना करें.

समाधान

बिजली की गणना करने के लिए, निम्नलिखित अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाता है:

पी = डब्ल्यू / टी

हालांकि, पहली जगह में क्रेन द्वारा किए गए काम की गणना करना आवश्यक है.

W = F = d cos α = 100 ∙ 9.8 ∙ 20 ∙ 1 = 19,600 N

इसलिए, क्रेन की शक्ति होगी:

पी = 19,600 / 4 = 4900 डब्ल्यू

दूसरा उदाहरण

10 is रोकनेवाला द्वारा छोड़ी गई शक्ति की गणना 10 A के करंट से होती है.

समाधान

इस मामले में विद्युत शक्ति की गणना करना आवश्यक है, जिसके लिए निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है:

पी = आर ∙ मैं² = 10 ∙ 10² = 1000 डब्ल्यू 

संदर्भ

1. रेसनिक, हॉलिडे और क्रैन (2002). भौतिकी खंड १. Cecsa.
2. शक्ति (शारीरिक)। (एन.डी.)। विकिपीडिया में। 3 मई, 2018 को es.wikipedia.org से पुनः प्राप्त.
3. शक्ति (भौतिकी)। (एन.डी.)। विकिपीडिया में। 3 मई, 2018 को en.wikipedia.org से पुनः प्राप्त.
4. रेसनिक, रॉबर्ट एंड हॉलिडे, डेविड (2004). 4 फिजिक्स. सीईसीएसए, मेक्सिको.
5. सेरवे, रेमंड ए।; यहूदी, जॉन डब्ल्यू (2004). वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए भौतिकी (छठा संस्करण)। ब्रूक्स / कोल.