Ισχύς

Η Ισχύς είναι ένα από τα πιο σημαντικά μεγέθη της φυσικής. Είναι ο ρυθμός παραγωγής έργου, ή περισσότερο κατανοητά, ο ρυθμός μεταβίβασης οποιασδήποτε ενέργειας. Για ένα καθορισμένο φυσικό σύστημα, ισχύς ορίζεται ως η ενέργεια στη μονάδα του χρόνου που προσδίδεται στο σύστημα από το περιβάλλον (ή αντίστροφα, αποδίδεται από το σύστημα προς το περιβάλλον).

Θερμική ισχύς

Θερμική ισχύς είναι η θερμότητα στη μονάδα του χρόνου. Για παράδειγμα, ένα δοχείο που περιέχει νερό σε υψηλή θερμοκρασία και αφήνεται να κρυώσει προσδίδει στο περιβάλλον θερμική ισχύ ίση με,

$P=c_p\cdot\frac{\Delta Q}{\Delta t}$

όπου $\Delta Q \,$ είναι η μεταβολή θερμοκρασίας που παρατηρούμε σε χρόνο $\Delta t \,$ και $c_p \,$ είναι η θερμοχωρητικότητα του νερού.

Μηχανική ισχύς

Η μηχανική ισχύς που προσδίδεται σε ένα σύστημα που κινείται σε γραμμική (μεταφορική) κίνηση ισούται με το γινόμενο της ταχύτητας του επί τη δύναμη,

$P=v \cdot F$

Η μηχανική ισχύς που προσδίδεται σε ένα σύστημα σε περιστροφική κίνηση ισούται με το γινόμενο της γωνιακής ταχύτητας του επί τη ροπή,

$P=\omega \cdot M$

Παράδειγμα μηχανικής ισχύος είναι η ισχύς που αποδίδεται από βενζινοκινητήρα προς τον άξονα κίνησης των τροχών αυτοκινήτου. Η στιγμιαία ισχύς που αποδίδει το εργαζόμενο μέσο στο έμβολο ισούται με τη δύναμη που ασκεί στο έμβολο επί τη στιγμιαία του ταχύτητα. Η ισχύς που μεταδίδεται από τον άξονα στους τροχούς ισούται με τη ροπή που ασκείται στον άξονα επί τη γωνιακή του ταχύτητα.

Ηλεκτρική ισχύς

Αγώγιμο καλώδιο συνδεδεμένο με μπαταρία τάσης V αν διέρχεται από ρεύμα Ι καταναλώνει ισχύ,

$P=V \cdot I$.

Αν δεν υπάρχει κάποιο άλλο φορτίο συνδεδεμένο με το καλώδιο, όπως μια λάμπα ή ένας ηλεκτροκινητήρας, η ισχύς αποδίδεται στο παράδειγμα αυτό ως θερμότητα στο περιβάλλον.

Υδραυλική ισχύς

Για παράδειγμα, το κομπρεσέρ σε ένα εσκαπτικό μηχάνημα (μπουλντόζα) δίνει στο έμβολο (πιστόνι) κίνησης του εσκαφέα παροχή λαδιού Q υπό πίεση p. Η ισχύς που προσδίδεται στο έμβολο είναι,

$P=Q \cdot p$

Μονάδες μέτρησης

1 W (watt ή βατ) = 1 J/s (joule/sec),
1 kW (kilowatt ή κιλοβάτ) = 1000 W,
1 kcal/hr (kilocalorie/hour) = 1,16 KW
1 KW=0.86 kcal/hr
1 hp (horsepower ή ιπποδύναμη) = 0,73 kW

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Φυσική Β' Γυμνασίου - Ισχύς,παράγραφος 5.8, σελ.107.