Výkon

Z Multimediaexpo.cz

Výkon je skalární fyzikální veličina, která vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času. Rozlišuje se průměrný výkon, který se vztahuje k určitému časovému intervalu, a okamžitý výkon, který se vztahuje k určitému časovému okamžiku. Množství energie spotřebované za jednotku času se označuje jako příkon. Vzájemný poměr výkonu a příkonu vyjadřuje poměrnou fyzikální veličinu nazývanou účinnost, která se často vyjadřuje v procentech (poměr násobený 100).

Obsah

[skrýt]

1 Značení
2 Výpočet
3 Teorie systémů
4 Mechanický výkon
5 Elektrický výkon
6 Starší jednotky
7 Související články

Značení

Symbol veličiny: P (angl. power)
Základní jednotka SI: watt, značka jednotky: W
Další jednotky: koňská síla, kalorie za sekundu

Výpočet

Průměrný výkon je podílem celkové práce W a doby t za kterou byla práce vykonána, tzn.

P_{s} = \frac{W}{t}

Okamžitý výkon získáme ze vztahu

P = \frac{d W}{d t}

Teorie systémů

Pro účely modelování výkonově kauzálních systémů se zavedly pojmy úsilí a tok, kde součin jejich veličin má být přímo výkon. Obecně však taková funkce musí mít totální diferenciál, jinak je potřeba ještě další faktor k přenásobení.

Mechanický výkon

Mechanický výkon je mechanická práce vykonaná za jednotku času. Stroj, který má větší výkon, vykoná za stejný čas více práce. Pro výpočet výkonu P během práce, při které působí stálá síla F působící na těleso pohybující se stálou rychlostí v, platí:

P = \frac{d W}{d t} = \frac{F \cdot d s}{d t} = F \cdot v = F v \cos α = F_{t} v

,

kde $F_{t}$ označuje složku síly ve směru pohybu (tečná složka síly) a $α$ je úhel mezi vektorem rychlosti a vektorem působící síly. V případě rotačního pohybu (M je moment síly, ϖ je úhlová rychlost) lze získat vztah

P = M \cdot ω

Elektrický výkon

Stejnosměrný elektrický výkon se spočítá jako součin napětí a proudu, což plyne z toho, že změnu práce lze vyjádřit jako změnu elektrického náboje při daném napětí, tzn. $Δ W = U Δ Q = U I Δ t$ , odkud získáme

P = \frac{d W}{d t} = U \frac{d Q}{d t} = U \cdot I = I^{2} \cdot R = \frac{U^{2}}{R}

kde Q je elektrický náboj, U je napětí a I je proud. U střídavého výkonu je výpočet složitější protože závisí mimo velikosti napětí a proudu také na tvaru signálu a vzájemném fázovém posuvu napětí a proudu.

Starší jednotky

Dříve se pro výkon používala starší jednotka - Koňská síla dnes se ještě stále často používá pro udávání výkonu spalovacích motorů, i když správně by se měly používat kilowatty.

Související články

[zobrazit] Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii