Puterea în circuite electrice Ohm s Law Electronics Manual
Capitolul 2 - Legea lui Ohm
Pe lângă tensiune și curent, există un alt parametru important legat de circuitele electrice: puterea. În primul rând, trebuie să înțelegem exact ce putere este înainte să o analizăm în orice circuite.
Ce este puterea și cum o măsurăm?
Puterea este o măsură a cât de multă muncă poate fi efectuată într-un anumit timp. Munca este în general definită în termeni de ridicare a unei greutăți împotriva tragerii gravitației. Cu cât este mai mare greutatea și/sau cu cât este ridicată, cu atât s-a făcut mai multă muncă. Puterea este o măsură a rapidității cu care se face o cantitate standard de muncă.
Pentru automobilele americane, puterea motorului este evaluată într-o unitate numită „putere”, inventată inițial ca o modalitate pentru producătorii de motoare cu aburi de a cuantifica capacitatea de lucru a mașinilor lor în ceea ce privește cea mai comună sursă de energie din zilele lor: caii.
O unitate de putere este definită în unitățile britanice ca 550 ft-lbs de muncă pe secundă de timp. Puterea motorului unei mașini nu va indica cât de înalt poate urca un deal sau cât de mult poate trage greutatea, dar va indica cât de repede poate urca un anumit deal sau poate remorca o anumită greutate.
Puterea unui motor mecanic este o funcție atât a turației motorului, cât și a cuplului său asigurat la arborele de ieșire. Viteza arborelui de ieșire al unui motor se măsoară în rotații pe minut sau RPM.
Cuplul este cantitatea de forță de răsucire produsă de motor și este de obicei măsurată în lire-picioare sau lb-ft (nu trebuie confundată cu picioarele-lire sau ft-lbs, care este unitatea pentru lucru). Nici viteza, nici cuplul nu reprezintă o măsură a puterii unui motor.
Un motor diesel de 100 de cai putere se va întoarce relativ lent, dar va oferi cantități mari de cuplu. Un motor de motocicletă de 100 de cai putere va întoarce foarte repede, dar va oferi un cuplu relativ mic. Ambele vor produce 100 de cai putere, dar la viteze diferite și cupluri diferite. Ecuația pentru puterea arborelui este simplă:
Observați cum există doar doi termeni variabili pe partea dreaptă a ecuației, S și T. Toți ceilalți termeni de pe acea parte sunt constanți: 2, pi și 33.000 sunt constante (nu se schimbă în valoare). Puterea variază numai în funcție de schimbările de viteză și cuplu, nimic altceva. Putem rescrie ecuația pentru a arăta această relație:
Deoarece unitatea „puterii” nu coincide exact cu viteza în rotații pe minut înmulțită cu cuplul în lire-picioare, nu putem spune că puterea este egală cu ST. Cu toate acestea, ele sunt proporționale între ele. Pe măsură ce produsul matematic al ST se schimbă, valoarea pentru cai putere se va modifica cu aceeași proporție.