주어진 시간 간격으로 작업을 수행하기 위해 에너지가 전달, 사용 또는 변환되는 속도
힘 공통 기호
P SI 단위 와트 (W)SI 기준 kgµs2 −3 파생상품 기타 수량
치수 L 2 M T − 3 {\displaystyle {L} {{2} {\mathsf {M}} {\mathsf {T} {-3}}
물리학 에서 전력 은 단위 시간 당 전달되거나 변환되는 에너지 의 양입니다.국제 단위계 에서 전력 단위는 와트 이며 초당 1줄 과 같습니다.오래된 작품에서는 권력을 활동이라고 [1] [2] [3] 부르기 도 한다. 검정력은 스칼라량입니다 .
동력은 다른 양과도 관련이 있습니다. 예를 들어, 지상 차량 이동에 관련된 동력은 휠의 트랙션력 과 차량 속도 의 산물입니다. 모터 의 출력 출력은 모터가 생성하는 토크 와 출력축의 각 속도 의 곱입니다.마찬가지로 회로 의 전기 소자에서 방산되는 전력은 소자를 통과하는 전류 와 [4] [5] 전압 의 산물입니다.
정의. 전력은 작업이 완료된 시간에 대한 비율입니다. 즉, 작업 의 시간 미분 입니다.
P = d W d t {\displaystyle P=black {dW}{dt}} 여기 서 P는 전력, W 는 일, t 는 시간입니다.
거리 x 전체에 일정 한 힘 F가 가해진 경우, 수행된 작업은 W = F x displaystyle mathbf {F} cdot \mathbf {x
P = d W d t = d d t ( F ⋅ x ) = F ⋅ d x d t = F ⋅ v {\displaystyle P=mathbfrac {dW}{dt}=mathbf {F}\left(\mathbf {x} \오른쪽)=\mathbf {F}\cdot {d}=\mathbf {d}\cdf}\mathbf {d}\cdf}\cdF}
대신 힘이 3차원 곡선 C에 걸쳐 가변적인 경우, 작업은 선 적분으로 표현됩니다.
W = ∫ C F ⋅ d r = ∫ Δ t F ⋅ d r d t d t = ∫ Δ t F ⋅ v d t \displaystyle W=\int _{C}\mathbf {r}=\int _{\Delta t}\mathbf {F}\cdot {frac {d\mathbf {r}}\dt=\int _\Delta t}\mathbfOT {r}\mathbFOT {r}
미적분의 기본 정리 로부터, 우리는 그것을 안다.
P = d W d t = d d t ∫ Δ t F ⋅ v d t = F ⋅ v . {\displaystyle P=mathfrac {dW}{dt}}=mathfrac {dt}}\int _{\Delta t}\mathbf {F}\cdot \mathbf {v},dt=\mathbf {F}\cdot \mathbf {F} 따라서 이 공식은 모든 일반적인 상황에서 유효합니다.
단위 힘의 차원은 에너지를 시간으로 나눈 값이다. 국제 단위계 (SI)에서 전력 단위는 와트(W)로 초당 1줄과 같습니다.다른 일반적이고 전통적인 척도는 말의 힘과 비교 되는 마력이다; 1 기계적 기타 전력 단위로는 erg /s(erg/s), 분당 풋펌즈 (foot-pounds/minute), dBm(dBm ), 1밀리 와트 기준과 관련된 로그 측정값, 시간당 열량, 시간당 BTU(BTU/h), 냉동 톤 등 이 있습니다.
평균 전력 간단한 예로, 1킬로그램의 석탄 을 태우는 것 은 [6] δW 가 지속시간 δt 동안 수행된 작업량 일 경우 해당 기간 동안 avg 평균 출력 P는 다음 공식에 의해 구해진다.
P a v g = Δ W Δ t {\displaystyle P_{\mathrm {avg}} = frac {\Delta W} {\Delta t} 이는 시간 단위당 평균 작업량 또는 에너지 변환량입니다. 문맥이 명확할 때 평균 전력은 종종 단순히 "전력"이라고 불립니다.
시간 간격 δT 가 0에 가까워지면 순간 전력은 평균 전력의 제한값입니다.
P = 림 Δ t → 0 P a v g = 림 Δ t → 0 Δ W Δ t = d W d t {\displaystyle P=\lim _{\Delta t\to 0}P_{\mathrm {avg}}=\lim _{\Delta t}{\Delta t}}=blac {dW}{dt}}
정전력 지속시간 t 동안 수행된 작업량은 다음과 같이 구한다.
W = P t {\displaystyle W=Pt}
에너지 변환의 경우 W 보다는 E 기호 를 사용하는 것이 일반적입니다.
기계력 기계 시스템의 힘은 힘과 움직임의 조합입니다. 특히 힘은 물체에 가해지는 힘과 물체의 속도의 산물 또는 축에 가해지는 토크와 축의 각 속도의 산물입니다.
기계적 힘은 또한 작업의 시간 미분으로도 설명됩니다. 역학 에서 곡선 C를 따라 이동하는 물체에 대한 힘 작업 은 다음과 같은 선 적분에 의해 주어진다.
W C = ∫ C F ⋅ v d t = ∫ C F ⋅ d x \displaystyle W_{C}=\int _{C}\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} ,dt=\int _{C}\mathbf {F} \cdot d\mathbf {x} 여기 경로 C를 정의
힘 보수적 )에서 파생될 수 있는 경우, 경사 정리 를 적용하면(및 힘이 전위 에너지의 경사도 의 음수임을 기억함) 다음과 같이 산출됩니다.
W C = U ( A ) − U ( B ) {\displaystyle W_{C}=U(A)-U(B)} 여기 서 A 와 B는 작업이 수행된 경로의 시작과 끝입니다.
곡선 C의 임의의 지점에서 검정력은 시간 미분입니다.
P ( t ) = d W d t = F ⋅ v = − d U d t {\displaystyle P(t)=paramfrac {dW}{dt}=\mathbf {F}\cdot \mathbf {v}=-{\frac {dU}{dt}}}}
한 가지 측면에서 이것은 다음과 같이 단순화할 수 있습니다.
P ( t ) = F ⋅ v {\displaystyle P(t)= F\cdot v}
회전 시스템에서 동력은 토크 θ와 각속도 θ
P ( t ) = τ ⋅ ω \displaystyle P(t)=\cdot\boldsymbol\cdot\boldsymbol\mega\} 여기서 θ 라디안 단위로 측정됩니다. § displaystyle ) 스칼라 제품 을 나타냅니다
유압 액추에이터와 같은 유체 동력 시스템에서 동력은 다음과 같이 공급됩니다.
P ( t ) = p Q {\displaystyle P(t)=pQ} 여기 서 p 는 파스칼 단위 압력 또는 N/m2 및 Q 는 SI 단위 m/s 단위의3 부피 유량 입니다.
기계적 이점 기계적 시스템에 손실이 없는 경우 입력 전력은 출력 전력과 같아야 합니다. 이는 시스템의 기계적 이점 을 위한 간단한 공식을 제공합니다.
장치에 대한 입력 전력이 속도 v A 함께 이동하는 점에 작용하는 힘 A 속도 B 힘 B
P = F B v B = F A v A , {\displaystyle P=F_{\text{ B}}v_{\text{ B}}=F_{\text{ A}}v_{\text{ A}},} 시스템의 기계적 이점(입력력당 출력력)은 다음과 같이 주어진다. M A = F B F A = v A v B . {\displaystyle \mathrm {MA} = flac {F_{\text} B}}{F_{\text{ A}}}}}=flac {v_{\text{} A}}{v_{\text{ B}}}}}}}.
회전 시스템에 대해서도 유사한 관계를 구합니다. 여기 A T와 θ A 입력의 토크 및 각 속도이고 T B θ B 출력의 토크 및 각 속도입니다. 시스템에 손실이 없는 경우
P = T A ω A = T B ω B , {\displaystyle P=T_{\text{ A}}\omega_{\text{ A}}=T_{\text{ B}}\omega_{\text{\text} B}},} 기계적 인 이점을 만들어 내고 M A = T B T A = ω A ω B . {\displaystyle \mathrm {MA} = flac {T_{\text{\text} B}}{T_{\text{ A}}}}=frac {\text{\frac A}} {\omega_{\text{\text} B}}}}}}}.
이러한 관계는 물리적 치수에 의해 결정되는 속도 비율의 관점 에서 장치의 최대 성능을 정의하기 때문에 중요합니다. 기어비의 예 에 대해서는, 을 참조해 주세요.
전력 안셀 애덤스 사진, 1941-1942년 볼더 댐 발전 장치의 전선부품에 공급되는 순간 전력 P는 다음과 같습니다.
P ( t ) = I ( t ) ⋅ V ( t ) {\displaystyle P(t)=I(t)\cdot V(t)} 어디에
P ( t ) displaystyle (t)} 초당 줄 수) 단위 로 측정한 순간 전력입니다. V t displaystyle (t)} 전위차 (또는 전압 강하)로, 볼트 단위 로 측정됩니다. I ( t ) displaystyle (t)} 전류 로 암페어 단위로 측정됩니다.구성 요소가 전류 대비 전압 이 시간 불변 하는 저항 인 경우:
P = I ⋅ V = I 2 ⋅ R = V 2 R {\displaystyle P=I\cdot V=I^{2}\cdot R=cdotfrac {V^{2}}{R}} 어디에 R = V I {\displaystyle R=syslogfrac {V} I}}} 옴 단위 로 측정된 전기 저항 입니다.
피크 전원 및 듀티 사이클 동일한 펄스의 열에서 순간 전력은 시간의 주기적인 함수입니다. 주기에 대한 펄스 지속 시간의 비율은 피크 전력에 대한 평균 전력의 비율과 같습니다. 듀티 사이클이라고도 합니다(정의는 텍스트 참조). 주기 ({displaystyle } 신호 ( t ) displaystyle (t)} 전력 ( t ) = s t ) ({ textstyle s(t) ^{ displaystyle )
P 0 = 맥스. [ p ( t ) ] {\displaystyle P_{0}=\max[p(t)]}
그러나 피크 전력은 항상 쉽게 측정할 수 있는 것은 아니며, 평균 전력 v displaystyle P_{\mathrm }} 펄스당 에너지를 다음과 같이 정의하는 경우:
ε p u l s e = ∫ 0 T p ( t ) d t {\displaystyle \varepsilon _{\mathrm {filon} =\int _{0}^{T}p(t),dt} 평균 전력은 다음과 같습니다. P a v g = 1 T ∫ 0 T p ( t ) d t = ε p u l s e T {\displaystyle P_{\mathrm {avg}} = flac {1}{ T}}\int _{0}^{T}p(t), dt=sncfrac {varepsilon _{\mathrm {nc}}{T}}
펄스 길이 displaystyle \display}) 0 = τ p u s displaystyle P_{0}\tau \varepsilon _{\mathrm }) 정의
P a v g P 0 = τ T {\displaystyle {P_{\mathrm {avg}}}}{P_{0}}={displayfrac}{T}} 동등하다. 이러한 비율을 펄스열의 듀티 사이클이라고 합니다.
복사 전력 전력은 반경 \displaystyle } [citation needed 같이 기술할 수 있습니다.
P ( r ) = I ( 4 π r 2 ) (\displaystyle P(r)=I(4\pi r^{2})}
「 」를 참조해 주세요. 레퍼런스 Wikimedia Commons에는 Power(물리학) 관련 Wiki 인용문에는 Power(물리학) ^ Fowle, Frederick E., ed. (1921). Smithsonian Physical Tables Smithsonian Institution . OCLC 1142734534 . Archived from the original on 23 April 2020. Power or Activity is the time rate of doing work, or if W P P = dw /dt ^ Heron, C. A. (1906). "Electrical Calculations for Rallway Motors" . Purdue Eng. Rev. (2): 77–93. Archived from the original on 23 April 2020. Retrieved 23 April 2020 . The activity of a motor is the work done per second, ... Where the joule is employed as the unit of work, the international unit of activity is the joule-per-second, or, as it is commonly called, the watt. (p. 78) ^ "Societies and Academies" . Nature . 66 (1700): 118–120. 1902. Bibcode :1902Natur..66R.118. . doi :10.1038/066118b0 If the watt is assumed as unit of activity... ^ Halliday and Resnick (1974). "6. Power". Fundamentals of Physics . {{cite book }}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크 ) ^ 제13장 § 3, 페이지 13-2, 3 파인만 물리학 강의 제1권 ^ 석탄을 태우면 kg당 약 15-30 메가줄 의 양이 발생하는 반면, TNT를 폭발시키면 kg당 약 4.7 메가줄의 양이 발생한다. 석탄 값은 을 참조하고, TNT 값 은 TNT 등가 문서를 참조하십시오. 두 값 모두 연소 중에 사용되는 공기의 산소 중량을 포함하지 않습니다.
선형/번역 수량 각도/회전량 치수 1 L L2 치수 1 θ θ 2 T 시간 : t s 개요 :A. 씨 T 시간 : t s 1 거리 : d 위치 :r s x 변위 m 영역 마2 1 각도 : ,, 각도 변위 : θ rad 입체각 : δ rad2 , sr T−1 . 주파수 s−1 , Hz 속도 : v 속도 : v ms−1 운동학적 점도: θ 비각운동량 : h ms2 −1 T−1 . 주파수 s−1 , Hz 각속도 : ,, 각속도 : ω rads−1 T−2 . 액셀러레이션 : a ms−2 T−2 . 각가속도 :α rads−2 T−3 . 젝 : j ms−3 T−3 . 각도 rads−3 M 질량 : m kg 가중치 위치: M µx = µm x ML2 관성 모멘트 :나 kgm2 MT−1 모멘텀 : p 임펄스 :J. kg m s−1 , N s 액션 : 𝒮 , actergy : ℵ kg m2 s−1 , J s ML2 T−1 각운동량 : L 각임펄스 : δL kg m2 s−1 액션 : 𝒮 , actergy : ℵ kg m2 s−1 , J s MT−2 힘 : F 무게 :에프 g kg m s−2 , N 에너지 : E 작업 : W 라그랑지안 :L kg m2 s−2 , J ML2 T−2 토크 : θ 모멘트 :M kg m2 s−2 , N m 에너지 : E 작업 : W 라그랑지안 :L kg m2 s−2 , J MT−3 잡아당김 : Y kg m s−3 , N s−1 전원 : P kg m2 s−3 , W ML2 T−3 회전 :P. kg m2 s−3 , N m s−1 전원 : P kg m2 s−3 , W
와트(
구성 요소 전체의 
경우, 동일한 펄스의 열과 마찬가지로 순간 
![{\displaystyle P_{0}=\max[p(t)]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/682f680c5b5724efc29d301241c8ed9284f5186e)
P 
