Que sont la force et la puissance? Dans ce que cet indicateur est mesuré, quels appareils sont utilisés dans ce cas et comment les quantités physiques nommées sont utilisées dans la pratique, nous examinerons plus loin dans l'article.
Dans le monde, tous les corps de nature physique commencentmouvement par la force. Sous son influence, avec un mouvement du corps passant ou opposé, le travail se fait. Ainsi, une force est exercée sur le corps.
Ainsi, le vélo commence à bouger grâce à la forceles jambes d'une personne et la force de traction d'une locomotive électrique agit sur le train. Un effet similaire se produit avec n'importe quel mouvement. Le travail de force est la valeur dans laquelle le module de la force, le module de déplacement du point de son application et le cosinus de l'angle entre les vecteurs de ces indicateurs sont multipliés. La formule dans ce cas est la suivante:
A = F s cos (F, s)
Si l'angle entre ces vecteurs n'est pas nul, alorsle travail est toujours fait. De plus, il peut avoir des valeurs positives et négatives. Le corps ne sera pas affecté par la force à un angle de 90 °.
Prenons, par exemple, un chariot tiréforce musculaire du cheval. En d'autres termes, le travail est effectué par la force de traction dans le sens du mouvement du chariot. Mais la force de gravité, dirigée vers le bas ou perpendiculairement, n'effectue pas de travail (en passant, la puissance est ce que la puissance du moteur est mesurée).
Le travail de force est une grandeur scalaire et se mesure en joules. Elle peut être:
Comment cette quantité est-elle mesurée? Voyons d'abord ce que c'est. Il est clair que le corps commence à bouger en raison de la force qui effectue le travail mécanique. Cependant, dans la pratique, en plus de cela, il est nécessaire de savoir exactement comment cela se fait.
Le travail peut être terminé à des moments différents. Par exemple, un petit moteur ou un gros moteur électrique peut effectuer la même action. La seule question est de savoir combien de temps il faudra pour le produire. La quantité responsable d'une telle tâche est le pouvoir. Dans ce qu'il est mesuré, cela devient clair à partir de la définition - c'est le rapport entre le travail pendant un temps spécifique et sa valeur:
N = A / ∆t.
Par des actions logiques, nous arrivons à la formule suivante:
N = F v,
c'est-à-dire que le produit des vecteurs de force par la vitesse du mouvement est la puissance. Comment est-il mesuré? Selon le système international SI, l'unité de mesure pour cette valeur est 1 Watt.
Watt signifie puissance, où en une secondele travail se fait en un joule. La dernière unité porte le nom de l'Anglais J. Watt, qui a inventé et construit la première machine à vapeur. Mais en même temps, il a utilisé une valeur différente - la puissance en chevaux, qui est encore utilisée aujourd'hui. Une puissance équivaut approximativement à 735,5 watts.
Ainsi, en plus du Watt, la puissance est mesurée enpuissance métrique. Et avec une très petite valeur, Erg est également utilisé, égal à dix pour la moins septième puissance de Watt. Il est également possible de mesurer en une unité de masse / force / mètres par seconde, ce qui équivaut à 9,81 watts.
La valeur nommée est l'une des plus importantesdans n'importe quel moteur, qui peut être de puissance très différente. Par exemple, un rasoir électrique a des centièmes de kilowatt et la fusée d'un vaisseau spatial en a des millions.
Une charge différente nécessite une puissance différentepour maintenir une certaine vitesse. Par exemple, une voiture deviendra plus lourde si vous y mettez plus de charge. Ensuite, la force de friction sur la route augmentera. Par conséquent, afin de maintenir la même vitesse qu'à l'état déchargé, il faut plus de puissance. En conséquence, le moteur consommera plus de carburant. Ce fait est connu de tous les conducteurs.
Mais à grande vitesse, l'inertie de la machine est également importante,qui est directement proportionnelle à sa masse. Les conducteurs expérimentés qui sont conscients de ce fait trouvent la meilleure combinaison de carburant et de vitesse lors de la conduite afin de consommer moins d'essence.
Comment la puissance actuelle est-elle mesurée? Dans la même unité SI. Il peut être mesuré directement ou indirectement.
La première méthode est implémentée à l'aide d'un wattmètre,consommant beaucoup d'énergie et chargeant fortement la source de courant. Avec son aide, il est mesuré à partir de dix watts ou plus. Une méthode indirecte est utilisée pour mesurer de petites valeurs si nécessaire. Les instruments pour cela sont un ampèremètre et un voltmètre connectés au consommateur. La formule dans ce cas ressemblera à ceci:
P = U I.
Avec une résistance de charge connue, nous mesurons le courant qui le traverse et trouvons la puissance comme suit:
P = I2 ∙ Rn.
Par la formule P = I2/ Rn la puissance actuelle peut également être calculée.
Comment est-il mesuré dans un réseau de courant triphasé,pas non plus un secret. Pour cela, un appareil déjà familier est utilisé - un wattmètre. De plus, il est possible de résoudre le problème de la mesure de la puissance électrique en utilisant un, deux ou même trois appareils. Par exemple, une installation à quatre fils nécessiterait trois appareils. Et pour un trois fils avec une charge déséquilibrée - deux.
