如何计算输出功率(calculate power output)

功率是一个物理概念,有几种不同的含义,取决于上下文和现有的信息。功率可以是对某人或某物在一段时间内所做的工作的测量。在第二种情况下,功率可以作为速度的一个函数来计算,即你让一个重量移动的速度。最后,电功率是电压和电流的产物。如果你知道背景,并且知道你有哪些测量方法可以开始,你就可以选择适当的公式并计算出功率输出。...

方法1方法1的3:计算机械功率与功的关系

  1. 1计算功。在机械物理学中,功是指在选定的距离上移动某物所需的力的大小。功的公式是:。功=力/距离{displaystyle {text{Work}}={text{Force}}*{text{Distance}}为了理解这个概念,想想一个100磅的水泥块。将该水泥块移动2英尺需要的工作量是移动同样的水泥块1英尺的两倍。这也是将一个200磅的水泥块移动6英寸(1/2英尺)距离所需的相同工作量。
  2. Image titled Calculate Power Output Step 1{\text{Work}}={\text{Force}}*{\text{Distance}}
  3. 2定义机械功率。功率是指在一段时间内做功的速度。定义功率的基本公式是。功率=工作时间{displaystyle {text{Power}}={frac {text{Work}}{text{Time}}}}再想想100磅的水泥块。在10秒内将该水泥块移动2英尺,需要的功率是在20秒内将同样的水泥块移动相同距离的两倍。更快地移动同一物体需要更多的动力。
  4. Image titled Calculate Power Output Step 2{\text{Power}}={\frac {{\text{Work}}}{{\text{Time}}}}
  5. 3确定你所使用的功和功率的单位。你需要确定你是用传统的英文单位还是用公制单位来测量功和功率。这来自于用英尺测量的距离乘以用磅测量的力。功率的单位来自于除以时间,单位为秒。功率单位是 "英尺-磅/秒"。一个更熟悉的术语是 "马力",定义为每秒550英尺磅。1马力=550英尺磅/秒。{displaystyle 1{{text{马力}}=550{frac {text{foot-pounds}}{text{sec.}}}}功的公制单位是焦耳。一焦耳等于一牛顿-米,也就是把一个1牛顿的力移动到1米的距离所需的功量。当你把功除以时间,你就得到了功率,单位是焦耳/秒。这也被称为瓦特。1瓦特=1焦耳秒=1牛顿米秒。{displaystyle 1{text{ Watt}}=1{frac {text{ Joule}}{text{ Sec.}}=1{frac {text{ Newton-Meter}}{text{ Sec.}}}}
  6. Image titled Calculate Power Output Step 31{\text{ Horsepower}}=550{\frac {{\text{foot-pounds}}}{{\text{sec.}}}}1{\text{ Watt}}=1{\frac {{\text{ Joule}}}{{\text{ Sec.}}}}=1{\frac {{\text{ Newton-Meter}}}{{\text{ Sec.}}}}
  7. 4收集可用的数据。无论你是在课堂上解决一个物理问题,还是从现实世界的应用中实际计算功率,你都需要先收集某些信息。你可以通过复习测量单位来了解你所需要的信息。例如,假设你想在以下问题中进行计算:一个做引体向上的学生在2秒内将他150磅的身体举起1.5英尺的距离。力量=150磅{displaystyle {text{Force}=150{text{lbs.}}距离=1.5英尺{displaystyle {text{Distance}=1.5{text{foot}}时间=2秒{displaystyle {text{Time}=2{text{sec.}}。
  8. Image titled Calculate Power Output Step 4{\text{Force}}=150{\text{ lbs.}}{\text{Distance}}=1.5{\text{ feet}}{\text{Time}}=2{\text{ sec.}}
  9. 5将力乘以距离并除以时间。无论是公制还是英制,一旦你收集了力、距离和时间的数据,就把它们应用到公式中,以求得机械功率。功率=力*距离时间{displaystyle {text{Power}}={frac {{text{Force}}*{text{Distance}}}{text{Time}}}}Power=150lb.*1.5feet2sec.{\displaystyle {\text{Power}}={\frac {150{\text{lb.}}*1.5{\text{feet}}}{2{\text{sec.}}}}}Power=225ft-lb2sec.{\displaystyle {\text{Power}}={\frac {225{\text{ft-lb}}}{2{\text{sec.}}}}}Power=112.5ft-lbsec.{\displaystyle {text{Power}}=112.5{frac {text{ft-lb}}{text{sec.}}}}由于1马力等于550英尺-磅/秒。这大约等于五分之一的马力。
  10. Image titled Calculate Power Output Step 5{\text{Power}}={\frac {{\text{Force}}*{\text{Distance}}}{{\text{Time}}}}{\text{Power}}={\frac {150{\text{lb.}}*1.5{\text{feet}}}{2{\text{sec.}}}}{\text{Power}}={\frac {225{\text{ft-lb}}}{2{\text{sec.}}}}{\text{Power}}=112.5{\frac {{\text{ft-lb}}}{{\text{sec.}}}}

方法2方法2的3:计算机械功率与速度的关系

  1. 1重写功率的公式。功率的原始公式侧重于工作,是力乘以距离,再除以做这个工作所需的时间。另一种考虑相同成分的方法如下:功率=力*距离时间{displaystyle {text{Power}}={text{Force}}*{frac {text{Distance}}{text{Time}}}}通过这种方式将术语分组不同,你应该认识到,距离时间{displaystyle {\frac {text{Distance}}{text{Time}}}}是另一种表示速度的方式。因此,你可以得出结论:功率=力*速度{displaystyle {text{Power}}={text{Force}}*{text{Velocity}}考虑一辆2000磅的汽车。以每小时50英里的速度移动这辆车,需要的功率是以每小时25英里的速度移动同一辆车的两倍。
  2. Image titled Calculate Power Output Step 6{\text{Power}}={\text{Force}}*{\frac {{\text{Distance}}}{{\text{Time}}}}{\frac {{\text{Distance}}}{{\text{Time}}}}{\text{Power}}={\text{Force}}*{\text{Velocity}}
  3. 2根据需要转换单位。功率的单位一般以瓦特计算,即焦耳/秒或牛顿-米/秒,或者以马力(hp)或脚磅/秒计算。回顾一下,1马力=550英尺-磅/秒。如果你的情况或问题以不同的单位出现,你将不得不进行转换。一些最有用的转换系数是:1英里=5280英尺1小时=60分钟=3600秒1千克=9.8牛(力)对于移动的汽车问题,提供的数据是英里、小时和磅。你需要将50英里转换成50*5280=264,000英尺,将小时转换成3600秒。然后你可以把问题重述为计算以264000/3600=73.33英尺/秒的速度移动一辆2000磅的汽车的功率。
  4. Image titled Calculate Power Output Step 7
  5. 3 用力乘以速度。当你的数据格式正确时,你可以用力与速度的乘积来计算功率。对于汽车问题,这就变成:功率=力*速度{displaystyle {text{Power}}={text{Force}}*{text{Velocity}}功率=2000磅*73.33英尺/秒{displaystyle {text{Power}}=2000{text{Pounds}*73.33{frac {text{feet}}{text{sec}}}}Power=146,660foot-poundssec{displaystyle {text{Power}}=146,660{frac {text{foot-pounds}}{text{sec}}}}You can report this as the car's power, or convert to horsepower by divided by 550.Power=146,660/550=266.65 horsepower{displaystyle {text{Power}}=146,660/550=266.65{text{ horsepower}}发动机发挥了266.65马力,使2000磅的汽车以50英里的速度前进。
  6. Image titled Calculate Power Output Step 8{\text{Power}}={\text{Force}}*{\text{Velocity}}{\text{Power}}=2000{\text{Pounds}}*73.33{\frac {{\text{feet}}}{{\text{sec}}}}{\text{Power}}=146,660{\frac {{\text{foot-pounds}}}{{\text{sec}}}}{\text{Power}}=146,660/550=266.65{\text{ horsepower}}

方法3方法3:计算电功率

  1. 1记录电路的电压。一个电路的电压类似于机械运动中所施加的力。电压告诉你有多少电荷正在通过一个电路。就像移动沉重的水泥块需要很大的机械力一样,移动高电压需要很大的电力输出。电压的测量单位是伏特,缩写为V。在方程式中,电压用符号E表示。如果你正在阅读电路图,电压会写在图上的某个地方。如果你正在构建一个实际的电路,电压就是来自电池源的功率。例如,一节9伏的电池为电路提供9伏的电压。
  2. Image titled Calculate Power Output Step 9
  3. 2记录电路的电流。一个电路的电流类似于机械运动中的速度。电流告诉你电荷在电路中传递的速度有多快。电流的测量单位是安培,简称安培或A。在计算中,电流用大写字母I表示。另外,你正在研究的问题可能只是提供了电路中的安培数。例如,一个电流为4安培的电路,其移动电荷的速度是一个电流只有2安培的电路的两倍。
  4. Image titled Calculate Power Output Step 10
  5. 三、定义电功率。正如功率在机械意义上可以被定义为在一段时间内所做的功的量,电功率也是在一段时间内所做的功的量。然而,对于电功率,计算的功是通过电路移动电子的功。一个能移动更多电子或更快移动电子的电路将被定义为具有更大的功率。电功率的单位是瓦特。它的计算方法如下:Power=Current∗Voltage{displaystyle {text{Power}}={text{Current}*{text{Voltage}}P=IE{displaystyle P=IE}。
  6. Image titled Calculate Power Output Step 11{\text{Power}}={\text{Current}}*{\text{Voltage}}P=IE
  7. 4计算一个电路的功率。假设一个给定的电路有6安培的电流和18伏的电荷。要计算电路中的功率,你需要按以下方式进行乘法。Power=Current∗Voltage{\displaystyle {\text{Power}}={\text{Current}}*{\text{Voltage}}}Power=6∗18=108Watts{\displaystyle {\text{Power}}=6*18=108Watts}
  8. Image titled Calculate Power Output Step 12{\text{Power}}={\text{Current}}*{\text{Voltage}}{\text{Power}}=6*18=108Watts
  • 在工作和动力计算中,你必须在整个计算过程中写下你的测量单位。例如,如果你发现你的单位是英尺/磅,那么你应该认识到,你应该用乘法,而不是除法,因为正确的单位是英尺/磅。
  • 发表于 2022-03-11 15:18
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  • 分类:教育

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