| Quvvat | |
|---|---|
| P, N | |
| Oʻlchamlilik | L2MT−3 |
| Oʻlchov birliklari | |
| SI | Vt |
| SGS | erg·s−1 |
Quvvat — skalyar fizik kattalikboʻlib, u energiyaning bir fizik tizimdan boshqasiga uzatilishining oniy tezligini tavsiflaydi. Umuman olganda, quvvat uzatilgan energiyaning uni uzatishga sarflangan vaqtga nisbati orqali aniqlanadi. Xalqaro birliklar tizimida, yaʼni SI boʻyicha quvvatning oʻlchov birligi vatt boʻlib, u 1 joulenergiyaning 1 soniyada uzatilishiga teng: 1 Vt ≡ 1 J/s ≡ 1 N⋅m/s.
Tushunchaning mazmuni: misollar
Quvvati 100 Vt boʻlgan elektr lampochka yoritish uchun har soniyada 100 J energiya sarflaydi, 1 soatda esa 0,1 kVt·soat (360 000 J).
Elektr dvigatelining validagi quvvati 1 kVt boʻlsa, u aylanish orqali har soniyada 1 kJ mexanik energiya uzata oladi. Bu taxminan 100 kg massali yukni 1 soniyada 1 metr balandlikka koʻtarish uchun yetarli. Bunda dvigatel isteʼmol qiladigan elektr quvvati 1 kVt dan yuqori boʻladi, chunki foydali ish koeffitsiyenti (FIK) har doim 100 % dan past boʻladi va isteʼmol qilingan barcha elektr quvvati valdagi mexanik ishga aylantirilmaydi.
Avtomobilning ichki yonuv dvigatelining netto quvvati 100 kVt (136 ot kuchi) boʻlsa, u har soniyada avtomobil gʻildiraklariga 100 kJ energiya uzata oladi. Bu zamonaviy yengil avtomobilning taxminan 200 km/soat tezlikka erishishiga imkon beradi. Bunda dvigatelning turi (benzinli yoki dizelli), uning ish hajmiyoki tashqi tezlik xarakteristikasi ahamiyatga ega emas.
Quvvati 6 GVt ga teng boʻlgan Krasnoyarsk GESi har soniyada 6000 MJ energiya ishlab chiqara oladi. Bu yuqoridagi misolda eng katta quvvat bilan ishlaydigan 60 mingta avtomobil dvigateli beradigan energiyaga teng. Elektr energiyasini uzatish va oʻzgartirishdagi yoʻqotishlar hisobga olinmasa, bunday quvvat 60 millionta 100 vattli elektr lampochkani yoqishga yetadi.
Qoʻllaniladigan belgilar
Amaldagi xalqaro ISO 80000 standartlari mexanika va elektrodinamika formulalarida quvvatni P (bosh harf) bilan belgilashni talab qiladi. Belgining kelib chiqishi quyidagi soʻzlar bilan bogʻliq: lotincha potestasyoki inglizcha power.
Rus tilidagi fizika adabiyotlarida mexanika va gidrodinamika formulalarida quvvat uchun quyidagi belgi ham uchraydi: biroq uning kelib chiqishi aniq emas.
Asosiy formulalar
Oʻrtacha quvvat vaqt oraligʻida bajarilgan ish (yoki energiya oʻzgarishi ) ning shu vaqt oraligʻiga nisbati sifatida aniqlanadi. Bunda vaqt oraligʻi :
- bu yerda — quvvat,
- — ish,
- — energiya,
- — vaqt.
Oniy quvvat energiyaning vaqt boʻyicha hosilasi sifatida aniqlanadi:
Integral — oniy quvvatning maʼlum vaqt oraligʻi boʻyicha integrali — shu vaqt ichida uzatilgan umumiy energiyaga yoki, boshqacha aytganda, bajarilgan ishga teng:
Oʻlchov birliklari
Quvvatning Xalqaro birliklar tizimidagi (SI) oʻlchov birligi vatt (Vt)boʻlib, u bir joul energiyaning bir soniyada uzatilishiga teng (J/s).
Ayniqsa nazariy fizika, astrofizikasohalarida quvvat birligi sifatida koʻpincha SGS tizimidagi ergning bir soniyadagi miqdori (erg/s) qoʻllanadi.
Avtomobil, lokomotiv va kemalarning ichki yonuv dvigatellari quvvatini oʻlchashda keng tarqalgan birlik — ot kuchi. Biroq Xalqaro qonuniy metrologiya tashkiloti (OIML) oʻz tavsiyalarida ot kuchini «hozirda qoʻllanayotgan joylarda imkon qadar tezroq muomaladan chiqarilishi hamda qoʻllanmayotgan joylarda joriy etilmasligi kerak boʻlgan» oʻlchov birliklari qatoriga kiritadi.
| Birliklar | Vt | kVt | MVt | kgk·m/s | erg/s | ot k.(metr.) | ot k.(ingl.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 vatt | 1 | 10−3 | 10−6 | 0,102 | 107 | 1,36⋅10−3 | 1,34⋅10−3 |
| 1 kilovatt | 103 | 1 | 10−3 | 102 | 1010 | 1,36 | 1,34 |
| 1 megavatt | 106 | 103 | 1 | 102⋅103 | 1013 | 1,36⋅103 | 1,34⋅103 |
| 1 kilogramm-kuch-metr/soniya | 9,81 | 9,81⋅10−3 | 9,81⋅10−6 | 1 | 9,81⋅107 | 1,33⋅10−2 | 1,31⋅10−2 |
| 1 erg bir soniyada | 10−7 | 10−10 | 10−13 | 1,02⋅10−8 | 1 | 1,36⋅10−10 | 1,34⋅10−10 |
| 1 ot kuchi (metrik) | 735,5 | 735,5⋅10−3 | 735,5⋅10−6 | 75 | 7,355⋅109 | 1 | 0,9863 |
| 1 ot kuchi (inglizcha) | 745,7 | 745,7⋅10−3 | 745,7⋅10−6 | 76,04 | 7,457⋅109 | 1,014 | 1 |
Mexanikada quvvat
Harakatlanayotgan jismga kuch taʼsir qilsa, u ish bajaradi. Bu holda quvvat kuch va tezlik vektorlarining skalyar koʻpaytmasi orqali ifodalanadi: bunda kuch vektori jismning tezlik vektori bilan koʻpaytiriladi:
- bu yerda — kuch vektori;
- — tezlik vektori;
- — tezlik va kuch vektorlari orasidagi burchak;
- — kuch vektorining moduli;
- — tezlik vektorining moduli.
Aylanma harakatda quvvatning xususiy holi:
- bu yerda — kuch momenti vektori (N·m);
- — burchak tezligi vektori (rad/s);
- — aylanish chastotasi (bir daqiqadagi aylanishlar soni, ayl/min).
Elektr quvvati
Elektr quvvati — fizik kattalik boʻlib, u elektr energiyasining uzatilishi yoki boshqa turga aylantirilishi tezligini tavsiflaydi.
Elektr zanjiri qismining oniy elektr quvvati quyidagicha aniqlanadi:
- bu yerda — zanjirning mazkur qismidan oʻtayotgan oniy tok kuchi;
- — shu qismdagi oniy kuchlanish.
Bunda sinusoidal oʻzgaruvchan tok tarmoqlariuchun umumiy fizik taʼrifga muvofiq oniy quvvatdan tashqari quyidagi tushunchalar ham qoʻllanadi:
- aktiv quvvat, yaʼni oniy quvvatning bir davrdagi oʻrtacha qiymatiga teng boʻlgan quvvat,
- oniy aktiv quvvat:
- bu yerda — sinusoidal kuchlanish va tok kuchining mos ravishdagi amplituda qiymatlari;
- — kuchlanishning boshlangʻich faza burchagi bilan tok kuchining boshlangʻich faza burchagi —
- — tarmoq kuchlanishining burchak chastotasi ;
- — vaqt.
.
- reaktiv quvvat, u energiyaning dissipatsiyasiz manbadan isteʼmolchiga va yana orqaga aylanishiga mos keladi,
- oniy reaktiv quvvat:
- agar
- agar
- agar
- toʻliq quvvat, u fazalar siljishi hisobga olinmasdan tok va kuchlanishning taʼsir etuvchi qiymatlari koʻpaytmasi sifatida hisoblanadi.
- oniy toʻliq quvvat:
Elektr quvvati va nurlanish quvvatini oʻlchash asboblari

- Vattmetrlar (jumladan varmetrlar) — elektr toki quvvatini yoki elektromagnit nurlanish quvvatini aniqlashga moʻljallangan oʻlchash asboblari.
Vazifasi va chastota diapazoniga koʻra vattmetrlar uch guruhga boʻlinadi: past chastotali (shuningdek, oʻzgarmas tok uchun), radiochastotali va optik.
Radiodiapazondagi vattmetrlar vazifasiga koʻra ikki turga ajratiladi: uzatilayotgan quvvatni oʻlchaydigan, uzatish liniyasining uzilish joyiga ulanadigan asboblar va yutilayotgan quvvatni oʻlchaydigan, liniya oxiriga moslashtirilgan yuklama sifatida ulanadigan asboblar.
Oʻlchov axborotini funksional oʻzgartirish va koʻrsatish usuliga qarab vattmetrlar analog (koʻrsatuvchi va oʻzi yozib boruvchi) hamda raqamli turlarga boʻlinadi.
Gidravlik quvvat
Bunda gidromashina yoki gidrosilindrning quvvati mashinadagi bosimlar farqi (kirish va chiqishdagi bosimlar farqi) bilan suyuqlik sarfining koʻpaytmasiga teng:
bu yerda — suyuqlik sarfi, m3/s;
- — bosimlar farqi, Pa.
Masalan, NP-89D nasosi Su-24, Tu-134 va Tu-154samolyotlariga oʻrnatilgan boʻlib, uning unumdorligi 55 l/min (0,055/60 ≈ 0,000917 m3/s) va uning ish bosimi 210 kgk/sm2 (21 MPa) ni tashkil etadi. Bundan uning gidravlik quvvati taxminan 19,25 kVt.
Adabiyotlar
- GOST 8.417-2002. «Oʻlchashlar birligini taʼminlash davlat tizimi. Kattaliklar birliklari». — Moskva: Standartinform, 2002. — 39 bet.
- Orear J. Fizika, toʻliq kurs = Physics by Jay Orear, Cornell University / Ingliz tilidan tarjima va ilmiy tahrir: Yu. G. Rudoy va A. V. Berkov. — 2-nashr. — Moskva: «KDU» nashriyoti, 2010. — B. 100—101. — 752 bet. — ISBN 978-5-98227-366-6.