كمية

قدرة

المعدل الذي تُنقل به الطاقة أو يُنجز به الشغل.
1 مقالات ذات صلة · 6 صيغ

الوصف

القدرة، في الفيزياء، هي المعدل الذي تُنقل به الطاقة أو يُنجز به الشغل. وهي تقيس مدى سرعة تحويل النظام لشكل من أشكال الطاقة إلى آخر أو نقل الطاقة من مكان إلى آخر. الوحدة القياسية للقدرة هي الواط (W)، وتساوي جولًا واحدًا في الثانية. القدرة كمية قياسية تظهر في كل فروع الفيزياء تقريبًا، من الميكانيكا (مثل ناتج المحرك) إلى الكهرومغناطيسية (مثل القدرة الكهربائية في الدوائر) والديناميكا الحرارية (مثل معدلات تدفق الحرارة).

التاريخ

تم توثيق مصطلح 'القدرة' بواسطة جيمس واط في القرن الثامن عشر، الذي أدخل وحدة 'الحصان' لمقارنة المحركات البخارية بالخيول. لاحقًا، سُميت وحدة الواط تكريمًا له.

كيف يعمل

رياضيًا، تُعرَّف القدرة على أنها P = W/t للشغل الثابت عبر الزمن، أو بشكل أعم كمشتقة P = dW/dt. في الأنظمة الكهربائية، القدرة هي حاصل ضرب الجهد والتيار (P = VI). في الأنظمة الميكانيكية، هي حاصل ضرب القوة والسرعة (P = Fv). هذا المفهوم يسمح للمهندسين والعلماء بمقارنة قدرات الأجهزة المختلفة، مثل المحركات أو المولدات أو الليزرات، بغض النظر عن مدة تشغيلها.

في التطبيق

تُستخدم تصنيفات القدرة في كل مكان، من تحديد المصابيح والمحركات الكهربائية إلى تصميم محطات الطاقة وأنظمة الطاقة المتجددة.

حقيقة طريفة

يبدد الإنسان في حالة الراحة حوالي 100 واط من القدرة كحرارة، وهو ما يعادل تقريبًا مصباحًا ساطعًا متوهجًا.

Concept graph →

صيغ

$$P \propto N^2$$
Power scales with the square of number of atoms.
ما في الصيغة
PمتغيرPower — قدرة watt
NمتغيرNumber of atoms — عدد الجسيمات
$$P = ackslash eta ackslash dot{M} c^2$$
Power released by accretion onto a compact object.
ما في الصيغة
Pمتغيرaccretion power — قدرة watt
ηمتغيرefficiency of mass-to-energy conversion
Ṁمتغيرmass accretion rate — معدل تدفق الكتلة kilogram per second
cثابتSpeed of light in vacuum — سرعة الضوء = 299792458 metre per second
$$P \propto d^2$$
Transmitter power scales with the square of distance.
ما في الصيغة
PمتغيرTransmitter power — قدرة watt
dمتغيرDistance from the transmitter — مسافة metre
∝مؤثرIndicates that the left side scales with the square of the right side — تناسب
$$L_H \propto \frac{dL_S}{dt}$$
Relates instantaneous non-thermal emission to plasma heating rate.
ما في الصيغة
L_HمتغيرInstantaneous non-thermal emission (luminosity) — لمعان watt
L_SمتغيرPlasma heating rate (energy per time) — قدرة watt
\frac{d}{dt}مؤثرComputes the rate of change with respect to time — مشتقة زمنية
$$G \propto Q_m P \Re[G_n] / (M \omega_m^2)$$
Gain in optomechanics scales with quality factor, power, and optical response.
ما في الصيغة
Gمتغيرoptomechanical gain
Q_mمتغيرmechanical quality factor — عامل الجودة
Pمتغيرoptical power — قدرة watt
G_nمتغيرoptical response function (complex)
Mمتغيرeffective mass of mechanical mode — كتلة kilogram
ω_mمتغيرmechanical angular frequency — تردد زاوي radian per second
Reمؤثرextracts the real component of a complex number — real part
$$\mathrm{SNR} = \frac{P_{\mathrm{signal}}}{P_{\mathrm{noise}}}$$
Ratio of signal power to noise power at a frequency.
ما في الصيغة
P_signalمتغيرPower of the signal component — قدرة watt
P_noiseمتغيرPower of the noise component — قدرة watt

مقالات ذات صلة · 1

نقل الطاقة بالبيزوكهرباء: كيف يشحن الصوت البطاريات عبر المعدن
تشكّل البلورات البيزوكهربائية المثبّتة على الجانبين الخارجي والداخلي للجدار المعدني قناة طاقة غير مرئية. البلورة الخارجية، عند تلقيها تيارًا كهربائيًا مترددًا، تبدأ بالاهتزاز، واهتزازاتها الميكانيكية، مثل تموّجات على سطح الماء، تنتشر في المعدن في كل الاتجاهات.