Мощность

Мощность, механич. величина, определяющая количество работы в единицу времени. С понятием о М. тесно связано понятие о другой механич. величине, работе, которая в отличие от М. от времени не зависит. При решении наир, задачи о количестве работы, которую необходимо затратить, чтобы определенное количество воды поднять па определенную высоту, нет никакой надобности вносить в расчет элемент времени. Однако в поисках за соответствующим источником энергии, к-рый мог бы выполнить эту работу, возникает необходимость остановиться на некотором конечном промежутке времени, в течение ц-рого по условиям задания целесообразно осуществить подъем воды,—другими словами, необходимо решить вопрос о способности того или другого двигателя дать определенное количество работы и притом, что самое важное, в определенный срок, то есть решить вопрос о М. В соответствии с законом сохранения энергии, гласящим, что различные формы энергии могут переходить друг в друга, причем общий запас энергии не меняется, величина М. находит применение в упомянутом смысле не только для механической, но и для всех остальных форм энергии—для теплоты, электричества, света и т. д. Обозначив через Т— работу, L—мощность и I—время, имеем сот гласно определению М., что L= ₍-, или Т =

= Lt если М.—величина переменная, то есть она меняется на протяжении рассматриваемого промежутка времени, то имеет место равенство clT=Ldtnnu, что то же, Т=f Ldt.

Мерой М. какого-либо потока энергии служит количество энергии, отнесенное к единице времени. В качестве единиц измерения М. служат в технике лошадиная сила (IP) и киловатт (kW), а также кгм/ск или Са1/ск., где А=— есть механич. эквивалент тепла (смотрите Абсолютная система мер, Э гектрические единицы, Практическая система мер).

Принимая во внимание, что в настоящем издании метрич. лошадиная сила обозначается сокращенно через IP, можно для сравнения различных единиц мощности пользоваться следующими равенствами;

IIP=75 килограммм/ск=735,6.10⁷ эрг/ск. =

= 0,986 англ. лошадиных силы=0,7356 kW.

Измерение М. различных двигателей осуществляется при помощи специальных измерительных установок и приборов, как то: динамометров, тахометров, счетчиков числа оборотов ит. и. Ход рассуждений, к-рыми при этом руководствуются, сводится в общих чертах к следующему. Если в каждую секунду времени вдоль пути длиною v м преодолевается сопротивление в Р кг, другими словами, если скорость движения составляет v м/ск, а проекция равнодействующей движущих сил на направление скорости равна Р кг, то мощность L=Pv кгм/ск. Если Р о=Ριω=Мсо, где М=Рг—вращающий момент тангенциальной движущей силы или преодолеваемого сопротивления Р при постоянном на валу машины плече г, то очевидно, что измерив силу Р, мы в состоянии вычислить М, а затем, зная угловую скорость со, вычислить М. Угловую скорость можно вычислить по формуле со=^ 1 /ск.,

определив предварительно при помощи счетчика оборотов число об/мин. двигателя п.

Применяемые способы измерения М. можно разбить на две группы. К первой относятся способы измерения, сводящиеся к непосредственному определению входящих в ана-литнч. выражение М. основных величин: с^т-лы и скорости, или вращающего момента и угловой скорости. Ко второй группе относятся методы измерения, которые обусловлены предварительным преобразованием измеряемой энергии в другую более удобную для измерения форму; измеряют например М. динамомашины, соединенной с двигателем, которого М. необходимо определить, или вместо определения потребляемой машиной - орудием энергии измеряют энергию, которую потребляет электромотор, приводящий машину в действие (смотрите Электротехнические измерения). К первой группе определения мощности надлежит отнести определение и н д и-каторной М. (смотрите Индикатор) поршневых двигателей и рабочих машин, выражающей отнесенную кединице времени механическую работу расширения или сжатия рабочего тела (теплоносителя в теплосиловых поршневых двигателях и воздуха или газов в рабочих машинах), произведенную или поглощенную последним при его взаимодействиях, с поршнем, подвижной деталью рабочего цилиндра машины. Разницу между выраженной в тепловых единицах индикаторной М. поршневых двигателей и всем количеством введенного в двигатель в единицу времени тепла составляют потери тепла согласно второму принципу термодинамики и потери от несовершенства рабочего процесса двигателя. Последние потери зависят гл. обр. от физич. свойств рабочего тела, от особенностей рабочего цикла, к-рый присущ данному двигателю. Для характеристики потерь в теплосиловых машинах кроме индикаторной М. различают целый ряд М. специальных наименований.

Эффективной, или тормозной, М. называют отнесенную к единице времени полезную механич. работу, отдаваемую двигателем на главном валу его; она отличается от индикаторной М. на величину потерь,. идущих на преодоление трения в двигателе.

Номинальная, или заводская, М. придается на машиностроительных з-дах наименованиям выпускаемых из производства типов двигателей и служит вернее признаком различения типов, нежели целям характеристики истинной М. двигателей. В транспортных машинах (автомобиль) различается М. на ведущих колесах, литровая М. (смотрите Автомобиль, Автомобильный двигатель). Кроме того в автомобильном деле различных стран находят применение самые разнообразные условные ф-лы т. н. н а-логовой М. У нас в Союзе применяется герм, формула налоговой М. А⁷=0,3 i(Ps, где 0,3—коэф. для четырехтактных, к-рый заменяется коэф-том 0,45 для двухтактных моторов, г—число цилиндров, d—диаметр цилиндров в сантиметров и s—ход поршня в м. Ф-лы налоговой М., преследуя чисто фискальные цели регулирования налогов, взимаемых с владельцев автомобилей, тем не менее влияют весьма заметно и на конструкцию автомобильных двигателей, т. к. вызывают у конструкторов этих двигателей стремление, не выходя за пределы допускаемых ф-лой налоговой М. размеров цилиндра, путем тщательной проработки конструкции деталей карбюрации, распределительного механизма и тому подобное. органов и путем увеличения числа оборотов получить двигатель с возможно большей эффективной М.

В кузнечном производстве для характеристики М. кузнечного молота пользуются часто также величиной, которая не выражает истинной М., а именно: М. молота обозначают выраженным в т весом падающих частей его.

В электротехнике приняты след. М. специальных наименований. Действительная, или активная, мощность есть количество энергии, отдаваемое или потребляемое машиной в одну ск.; выражается всегда в W или kW. В случае переменного тока, под М. понимается среднее значение М. за полный период изменения тока. К а ж у-щаяея М. есть произведение из действующего напряжения на действующую силу тока; выражается в VA или kVA. В случае многофазной системы под кажущейся М. понимается сумма кажущихся М. всех фаз. К о э ф и ц и е н т М. есть отношение М. электрич. системы переменного тока, выраженной в W или kW, к кажущейся М., выраженной в VA или kVA. Реактивная М. при синусоидальном напряжении и токе есть величина, равная корню квадратному из разности квадратов кажущейся М. и действительной (активной); выражается в VA или kVA. Кроме этих величин различают т. н. номинальные значения величин М., которые указаны на щитке машины и совместно с целым рядом других величин характеризуют определенные условия работы машины. Номинальной М. электрич. машин называется указываемая на щитке· машины М., к-рую машина должна развивать или отдавать при своем номинальном режиме. Номинальная М. генераторов постоянного тока определяется на зажимах машин и выражается в W или kW. Номинальная М. альтернаторов определяется на за жимах машин и выражается в VA или кУА. Номинальной М. электродвигателей называется механич. М. на валу машины, выражаемая в W или kW. Н ом ин а ль н ы м коэфициентом мощности(со8?>)называется отношение номинального значения активной мощности к номинальному значению кажущейся М.

Лит.: см. Индикатор; Autenrietli-Enss-1 i n, Technisehe Mecbanik, 3 AufI., B., 1922; G г a into erg A., Maschinentechnisclies Versucliswesen, 3 Aufl., B. 2, B., 1924; L inter P.B., Elektroteckni-sche Messkunde. 3 Aufl., B. 1923; Skirl W., Mess-gerate u. Schaltungen fur Wechselstrom-Leistungsmes-sungeil, 2 Aufl., B., 1923.