Снага

Из Википедије, слободне енциклопедије

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[уреди]

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[уреди]

Тренутна електрична снага[уреди]

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[уреди]

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[уреди]

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[уреди]

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[уреди]

Референце[уреди]

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

Литература[уреди]

Спољашње везе[уреди]

Литература[уреди]

  • 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