Výkon je skalární fyzikální veličinou, která vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času. Značí se P (z angl. power). Jednotkou v soustavě SI je 1 watt, což odpovídá J·s−1, se značkou W.
Mechanický výkon Rozlišuje se průměrný výkon, který se vztahuje k určitému časovému intervalu, a okamžitý výkon, který se vztahuje k určitému časovému okamžiku. Množství energie spotřebované za jednotku času se označuje jako příkon. Vzájemný poměr výkonu a příkonu vyjadřuje poměrnou fyzikální veličinu nazývanou účinnost, která se často vyjadřuje v procentech (poměr násobený 100). Průměrný výkon je podílem celkové práce a doby , za kterou byla práce vykonána, tzn.
Okamžitý výkon získáme jako derivaci práce podle času, tzn.
Mechanický výkon je mechanická práce vykonaná za jednotku času. Stroj, který má větší výkon, vykoná za stejnou dobu více práce. Pro výpočet výkonu P během práce, při které působí stálá síla F působící na těleso pohybující se stálou rychlostí v, platí též vztah: , kde označuje složku síly ve směru pohybu (tečná složka síly) a je úhel mezi vektorem rychlosti a vektorem působící síly.
V případě rotačního pohybu (M je moment síly, ϖ je úhlová rychlost) lze získat vztah
Tepelný výkon Pokud místo mechanické práce v Joulech, použijeme teplo Q též v Joulech, dostaneme tepelný výkon:
Elektrický výkon
Výkon stejnosměrného elektrického proudu (DC) se spočítá jako součin napětí a proudu, což plyne z toho, že změnu práce lze vyjádřit jako změnu elektrického náboje při daném napětí, tzn. , odkud získáme
kde Q je elektrický náboj, U je napětí a I je proud.
Výkon střídavého elektrického proudu (AC) závisí kromě velikosti elektrického napětí, proudu také na tvaru signálu a vzájemném fázovém posuvu napětí a proudu. Proto se do výpočtu přidává násobení členem cos φ, což je tzv. účiník. Nejlepší je, když je úhel φ = 0 rad, cos φ je potom 1 a dosahuje se nejvyššího možného výkonu, tzv. rezonance.
Teorie systémů
Pro účely modelování výkonově kauzálních systémů se zavedly pojmy úsilí a tok, kde součin jejich veličin má být přímo výkon. Obecně však taková funkce musí mít totální diferenciál, jinak je potřeba ještě další faktor k přenásobení.
Starší jednotky Dříve se pro udávání výkonu používala jednotka koňská síla – zkratka k (kůň) nebo HP (z anglického "horsepower"). Dnes přežívá v udávání výkonu spalovacích motorů, správnější je ovšem použití jednotky kilowatt. Existuje více definic, tzv. metrická koňská síla (1 HP) odpovídá přibližně 735 W.
Odkazy
Reference
Související články Účinnost Příkon Mechanická práce Teplo Watt Joule
Externí odkazy
Kategorie:Fyzikální veličiny Kategorie:Dynamika Kategorie:Elektrotechnika Kategorie:Energie