From Wikipedia, the free encyclopedia
Fisikaren arloan, potentzia (sinboloa, ) izeneko magnitude fisikoa honelaxe definitzen da: «sistema fisiko batek beste sistema fisiko batean eginiko lanaren eta horretarako behar izandako denboraren arteko zatidura.»
Potentzia | |
---|---|
Formula | |
Formulako ikurra | , eta |
Ohiko ikurra | |
Neurtzeko unitatea | watt |
Dimentsioa |
Bestela esanda, sistema baten potentzia da beste sistema batean denbora-unitatean eginiko lana. Sistema batek transmitituriko potentzia kalkulatzeko, sistema horrek beste sistema batean egindako lanaren eta prozesu horretan pasaturiko denboraren arteko zatiketa egin behar da. Zer esanik ez, "lan" terminoa fisikako kontzeptu modura hartu behar da definizio horretan.
Potentzia magnitude fisiko eskalarra da, sistema batetik beste batera energia transmititzeko bizkortasunari dagokiona. Hain zuzen, potentzia ematen duten bi sistema desberdinen kasuan, potentzia handiena duenak denbora laburragoa beharko du lan kantitate berbera emateko.
Oro har, sistema fisiko batek transmititzen duen potentzia aldatu egin daiteke denboran zehar; horregatik, denboraren funtzio modura adierazten da: . Gauzak horrela, sistema batek denbora-tartean transmitituriko potentziak beste sistema bati hornitutako lana potentziaren integral denborala kalkulatuz lortzen da:
Nazioarteko SI unitate-sisteman, potentzia-unitateari watt deritzo euskaraz eta sinboloaz adierazten da. Izen hori James Watt (1736-1819) ingeniariaren omenez eman zitzaion, lurrun-makinan hobekuntza nabariak egin zituelako. Unitate horren dimentsioak hauexek dira oinarrizko unitateen funtzioan: . Bestalde, watt unitatea joule segundoko () unitatearen baliokidea da: [1]
Mekanikaren arloan, gorputz puntual batean denbora-tartean egindako lana bada, denbora-tarte horretan gorputzean transmitituriko batez besteko potentzia honelaxe definitzen da:
Adierazpen horretatik abiatuz, edozein aldiuneri dagokion aldiuneko potentzia definitzen da era honetan: aldiuneko potentzia denbora-tartea zerorantz jotzean batez besteko potentziak duen balio limitea da; alegia, batez besteko potentziaren denborarekiko deribatua aldiunean:
Gorputz puntualaren kasuan, potentzia transmititzen duen indarra dela eta indar horrek denbora-tartean desplazamenduan eragiten ari dela kontsideraturik indar horrek egindako lana izango dela kontuan izanik, honako hau izango da aldiuneko potentziaren balioa:
Alegia, aldiuneko potentziaren balioa indarraren eta abiaduraren arteko biderkadura eskalarra da.
Orain arte prozesu mekanikoei aplikatutako potentziaz hitz egin dugu. Baina edozein prozesu fisikotan energiaren transformazioak gertatzen dira, eta horietan, osotara, energia ez da ez sortzen ez deusezten: transformatu edo eraldatu egiten da soilik. Horregatik, potentzia kontzeptua edozein energia-motaren aldaketa dagoenean ere erabil daiteke. Kontua da, halere, energia eman eta hartzeko prozesuetan ikuspuntu desberdinak har daitezkeela azterketarako.
Energia kontzeptua lotuta dago era desberdinetako fenomeno fisikoei, eta aldaketak gertatzean, energiaren izaera bera ere aldatu egiten da. Ondoko adibideetan energia-moten aldaketak gertatzen dira eta horietan guztietan energiaren transformazio-abiadurari lotutako potentzia kontzeptua sortzen da:
Nolanahi ere, aurreko ataleko arrazoibideari jarraituz, honako hauek bereiz ditzakegu energiaren transformazioetako potentziaren izaerari dagokionez:
Arau orokor gisa, prozesu batean sortutako potentzia erabilgarria kontsumitutako potentziaren zati bat baino ez da —argi-fokuaren kasuan, energia elektrikoaren parte bat argi bihurtzen da, eta beste bat, bero—. Beraz, sortutako eta kontsumitutako potentziaren arteko zatidura baino txikiagoa izango da beti (kasu idealean izan ezik). Dena den, energia erabilera praktiko baterako eraldatu nahi den prozesuetan, zientzialariek eta ingeniariek zatidura hori ahalik eta handiena izatea — zenbakitik ahalik eta hurbilena— bilatzen dute, energiaren alferrik galtzea ahalik eta txikiena izan dadin.
Praktikan, arlo teknologikoetan ohikoak diren prozesu fisikoetan, mota guztietako energia-transformazioak gertatzen dira, eta kalkuluak egiteko oso egokia da energia-mota bakoitzeko aldaketen abiadura arlo bakoitzeko magnitudeen bidez egin ahal izatea, hau da, aldiuneko potentziaren definizio espezifikoak egitea . Horregatik, jarraian fisikaren arlo desberdinei dagozkien potentzia-moten adierazpen matematikoak aipatuko dira:
Indar baten eraginpean denbora-unitateko transferitutako energiari (edo burututako lanari) potentzia mekanikoa deritzo. Aurreko paragrafoan ikusitakoaren arabera, biraka ez dabilen solido zurrun bati aplikatutako potentzia mekanikoa sisteman aplikaturiko indar erresultantearen eta abiaduraren arteko biderkadura eskalarra da:
non aldiuneko potentzia mekanikoa, indar erresultantea eta masa-zentroaren abiadura lineala diren.
Solidoa biraka higitzen ari bada, honelaxe adierazten da :
indar-momentu erresultantea eta solidoaren abiadura angeluar bektorea izanik.
Sistema batean eragiten ari den indar baten potentzia mekanikoa denbora jakin batean sistemak indarraren eraginez irabazi edo galtzen duen energia da. Indar baten (newton unitatetan, ) aplikazio-puntuan aldiuneko abiaduraz desplazatzen ari bada, orduan berari dagokion aldiuneko potentzia honako hau da:
watt () unitatetan emana. Emaitza berbera lortzen da indarrak egineko lana deribatuz, honelaxe:
Solidoa indar-momentua ( unitatetan) duen indar-pare baten eraginpean aldiuneko abiadura angeluarraz ( unitatetan) biratzen ari bada, orduan, aldiuneko potentziak balio hau du watt () unitatetan:
Oro har, terminal batera konektaturik dagoen etxetresna elektriko batek sare elektrikotik hartzen duen aldiuneko potentzia elektrikoa — sinboloaz adieraziko dugu— terminaleko aldiuneko tentsio elektrikoaren eta tresna zeharkatzen duen aldiuneko korronte elektrikoaren intentsitatearen arteko biderkadura da:
non watt-etan (joule/segundo) neurtua den; , ampere-tan eta , volt-etan. Beraz, aldiuneko potentzia ere denboraren funtzioa izango da. Dena den, potentzia hori kalkulatzean, zehaztapenak egin behar dira korronte elektrikoa zuzena ala alternoa izatearen arabera.
Tentsio eta korronte zuzeneko erregimenean, dipoloko terminaletako tentsioaren balio eta dipoloan zeharreko korrontearen intentsitatea konstanteak dira. Zehazki, dipolo artean balioko erresistentzia elektriko konstantea (ohm-etan neurtua) badago, Ohm-en legearen arabera, hauxe izango da zirkuituak kontsumituriko potentzia elektrikoaren balioa:
Zer esanik ez potentziak konstante iraungo du denboran zehar.
Korronte alternoan korrontearen intentsitatea eta tentsioa era sinusoidalean aldatzen ari dira denboran zehar era honetan hain zuzen:
Adierazpen horietan eta intentsitate eta tentsioaren balio maximoak dira, hurrenez hurren, eta angelua tentsioaren eta korrontearen sinusoideen arteko desfaseari dagokio. Desfasearen balioa zirkuituaren elementuen izaeraren araberako da. Korrontearen eta tentsioaren balioak etengabe aldatzen ari direnez, kalkulu praktikoetan horien balio efikazak erabiltzen dira, eta , eta orduan honelaxe idazten dira aurreko bi formulak:
Bi magnitude horien biderkadurak balio hau du:
Lehenengo gaiari potentzia aktiboa deritzo, eta aldiuneko potentziaren batez besteko balioa da. Bigarren gaiari potentzia fluktuatzailea deritzo, korronte alternoaren ziklo osoak hartuz gero, beraren batez besteko balioa nulua da (marruskadurazko galerak kontuan hartu gabe.
Dena den, denbora jakin bateko batezbesteko balioak kontuan izanik, hiru izendapen hauek erabili ohi dira:
eta bertan ageri den balioari potentzia-faktorea deritzo.[2]
eta voltampere-tan neurtzen da.[3]
Voltampere erreaktibotan neurtzen da. Potentzia erreaktiboak ez du balio energia ez-elektrikoa lortzeko.[4]
Berogailu baten aldiuneko potentzia termikoa denbora-unitateko askatzen duen bero-kantitatea da:
non aldiuneko potentzia den, watt-etan (joule/segundo) neurtua; emandako energia, joule-tan; eta denbora, segundotan.
Potentzia akustikoa (edo soinu-potentzia) soinu-uhinak denbora-unitateko gainazal jakin batean zehar garraiatzen duen energia da. Aldiuneko potentzia hori soinu-intentsitatearen eta zeharkaturiko gainazalaren azaleraren menpe dago::
non aldiuneko soinu-potentzia, soinu-intentsitatea eta soinu-uhinak zeharkatutako gainazal-elementu diferentziala diren.Isolatutako soinu-iturri baten kasuan, integrala iturria barnean daukan gainazal itxi batean gauzatzen da.
Potentzia kontzeptuaren kasuan,gaur egun ere hainbat sistema desberdinetako unitateak erabilten dira, nahiz eta Nazioarteko sistema ondo definiturik dagoen araua.
kilogrametro segundoko :
kilokaloria orduko ():
erg segundoko :
Hauxe da watt unitatearen etunittate horien arteko baliokidetza:
Eguneroko bizitza, garrantzi handikoa da gure etxeko instalazio elektrikoaren potentzia zein den jakitea, etxean ditugun tresna elektrikoak ondo hornituta egon daitezen. Horretarako instalazioarten potentzia eta tresnek kontsumitzen duten potentzia zein den jakitea komeni da.
Etxebizitzetako potentzia minimoa -ekoa da, baina etxea oso handia den kasuetan potentzia hori 10-15 kW-ekoa izan daiteke. Dena den, tamaina ertaineko etxeetako potentzia edo -ekoa izan ohi da.
Gaur egungo etxeetan hainbat tresna elektriko erabiltzen dira, eta horregatik komeni da jakiteabat ageri da zein den bakoitzaren potentzia. Ondoko taulan, horrelakoen zerrenda bat dago adierazita.
Etxetresna elektrikoa | Ohiko potentzia |
Hozkailua | |
Telebista | |
Mikrouhin-labea | |
Bitrozeramika | |
Labea | |
Ikuzgailua | |
Ontzi-garbigailua | |
Xurgagailua | |
Ogi-txigorgailua | |
Berogailu elektrikoa | |
Aire girotua |
Automobilen potentzia maximoa zaldi-potentzia unitatetan adierazi ohi da da. Tamaina ertaineko turismo autoen potentzia maximoa ingurukoa izaten da. Zer esanik ez, kirol-autoek potentzia askoz handiagoa izan dezakete, eta 1-formulako monoplazepotentzia maximoa ia -ra iristen da.
Autogintzaren arloan, administrazioak eta aseguru-etxeek potentzia fiskala izeneko kontzeptua erabiltzen dute, zenbait zerga eta gainsariren zenbatekoa zehazteko. Zaldi fiskala ibilgailu bati aplikatzen zaion zerga-karga adierazten duen unitatea da. Garai batean motorraren potentziarekin lotuta zegoen, eta horregatik esaten zaio neurri horri “potentzia fiskala”.
Estatu bakoitzean formula berezia erabiltzen dute horretarako. Potentzia hori "zaldi fiskalean" neurtzen da ez da potentzia fisikoaren parekoa. Frantzian, 2020ko urtarrilaz geroztik, potentzia fiskala motorraren potentzia maximoaren funtzio bat da, eta formula honen bidez kalkulatzen da:
non motorraren potentzia neto maximo adierazten duen, -etan adierazia.
Espainian, Ibilgailuen Araudi Orokorraren V. eranskinaren arabera (abenduaren 23ko 2822/1998 Errege Dekretua), potentzia fiskala zilindrada eta zilindro-kopurutik abiatuta lortzen da, formula hau erabiliz:
non potentzia fiskala den; lau aldiko motorretan eta bi aldiko motorretan; , zilindroaren diametroa -tan; , pistoiaren ibilbidea -tan; eta , zilindro-kopurua
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.