En la física, energía (símbolo del : El P ) es la tarifa en la cual se realiza el trabajo o la energía se transmite, o la cantidad de energía requerida o expendida para una unidad de tiempo dada. Como índice de cambio del trabajo hecho o de la energía de un subsistema, la energía está:

$P\; =\; \backslash \; frac\; \{W\}\; \{\}\; \backslash ,\; de\; t$

donde está el P del el W del
de la energía es el t trabajo es el tiempo .

La energía media (a menudo simplemente llamada " power" cuando el contexto lo hace claro) es la cantidad media de trabajo hecha o de energía transferida por tiempo de unidad. La energía instantánea es entonces el valor límite de la energía media como el &Delta del intervalo de tiempo; el t se acerca a cero.

$P\; =\; \backslash \; lim\_\; \{\backslash \; delta\; t\; \backslash \; rightarrow\; 0\}\; \backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\; W\}\; \{\backslash \; delta\; t\}\; =\; \backslash \; lim\_\; \{\backslash \; delta\; t\; \backslash \; rightarrow\; 0\}\; P\_\; \backslash \; mathrm\; \{\}\; \backslash ,\; del\; avg$

Cuando el índice de transferencia o de trabajo de energía es constante, todo el esto se puede simplificar al $del\; P\; =\; \backslash \; =\; \backslash \; frac\; \{E\}\; \{t\}\; del\; frac\; \{W\}\; \{t\}$,

donde están, respectivamente, el trabajo el W y el E hecho o la energía transfirió a tiempo el t (medido generalmente en segundos).

Unidades

Las unidades de energía son unidades de energía divididas por tiempo. La unidad del SI de energía es el vatio (w), que es igual a un julio por segundo. Las unidades No-SI de energía incluyen ergios por el segundo (erg/s), caballos de fuerza (caballos de fuerza), caballos de fuerza métricos ( Pferdestärke (picosegundo) o vapeur cheval (el CV)), y pies-libras por minuto. Una unidad de caballos de fuerza es equivalente a 33.000 pies-libras por minuto, o a la energía requerida para levantar 550 libras un pie en un segundo, y es equivalente a cerca de 746 vatios. Otras unidades incluyen el DBm, una medida logarítmica con 1 milivatio como referencia; calorías (del alimento) por la hora (designada a menudo el Kilocalories por hora); BTU por la hora (Btu/h); y toneladas de la refrigeración (12.

Energía mecánica

En los mecánicos, el trabajo hecho en un objeto es relacionado con las fuerzas que actúan en él por el $del\; W\; =\; F\; \backslash \; cdot\; \backslash \; delta\; s\; \backslash ,$

donde está el
el F del Î de la fuerza el” s es la dislocación del objeto.

Esto es resumida a menudo diciendo que el trabajo es igual a la fuerza que actúa el tiempos de un objeto su dislocación (hasta dónde el objeto se mueve mientras que la fuerza actúa en ella). Observar eso solamente el movimiento que está a lo largo del mismo eje que el " de la fuerza; counts", sin embargo; el movimiento en la misma dirección que fuerza da el trabajo positivo, y el movimiento en la dirección opuesta da el trabajo negativo, mientras que perpendicular del movimiento a las producciones de la fuerza cero trabajo.

El distinción por tiempo da que la energía instantánea es igual a la fuerza por el v ( t ) de la velocidad del objeto:

$P\; (t)\; =\; \backslash \; mathbf\; \{F\}\; (t)\; \backslash \; cdot\; \backslash \; mathbf\; \{v\}\; (t)\; \backslash ,$.

La energía media es entonces el $del\; P\_\; \backslash \; mathrm\; \{avg\}\; =\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{\backslash \; delta\; t\}\; \backslash \; internacional\; \backslash \; mathbf\; \{F\}\; \backslash \; cdot\; \backslash \; mathbf\; \{\}\; \backslash ;\; de\; v\backslash \; mathrm\; \{d\}\; t\; \backslash ,$.

Esta fórmula es importante en caracterizar el € de los motores ” que la energía puesta hacia fuera por un motor es igual a la fuerza ejerce épocas su velocidad. ¡torpe y vaga, y debe ser refinada. -->

En sistemas rotatorios, la energía se relaciona con el esfuerzo de torsión („ del Ï) y la velocidad angular (‰ del Ï):

$P\; (t)\; =\; \backslash \; mathbf\; \{\backslash \; tau\}\; (t)\; \backslash \; cdot\; \backslash \; mathbf\; \{\backslash \; Omega\}\; (t)\; \backslash ,$.

La energía media es por lo tanto el $del\; P\_\; \backslash \; mathrm\; \{avg\}\; =\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{\backslash \; delta\; t\}\; \backslash \; internacional\; \backslash \; mathbf\; \{\backslash \; tau\}\; \backslash \; cdot\; \backslash \; mathbf\; \{\backslash \}\; \backslash ;\; de\; Omega\backslash \; mathrm\; \{d\}\; t\; \backslash ,$.

Corriente eléctrica

Artículo principal del : Energía eléctrica

Corriente eléctrica instantánea

El instantáneo P de la corriente eléctrica entregado a un componente es dado por el $del\; P\; (t)\; =\; I\; (t)\; \backslash \; cdot\; V\; (t)\; \backslash ,$

donde está la energía el P ( t ) del instantánea, medida en el V ( t ) del
de los vatios (julios por el segundos ) es la diferencia potencial (o la caída de voltaje) a través del componente, medido en voltios : El I ( t ) es el actual que lo atraviesa, medido en los amperios

Si el componente es un resistor, entonces:

$P=I^2\; \backslash \; cdot\; R\; =\; \backslash \; frac\; \{V^2\}\; \{\}\; \backslash ,\; de\; R$

donde $del\; R\; =\; V/I\; \backslash ,$ es la resistencia, medida en los ohmios

Si el componente es reactivo (e. un condensador o un inductor ), después la energía instantánea es negativa cuando el componente está dando energía almacenada de nuevo a su ambiente, es decir, cuando la corriente y el voltaje están de muestras opuestas.

Corriente eléctrica media para los voltajes sinusoidales

La energía media consumida por un sinusoidal - el dispositivo eléctrico conducido del dos-terminal linear es una función de los valores de la media cuadrada (rms) de la raíz del voltaje a través de los terminales y actual que pasan a través del dispositivo, y del ángulo de fase entre el voltaje y los sinusoids actuales. Es decir, $del\; P\; =\; I\; \backslash \; cdot\; V\; \backslash \; cdot\; \backslash \; lechuga\; romana\; \backslash \; varphi\; \backslash ,$

donde está la energía el P del media, medida en los vatios : El I es el valor de media cuadrada de la raíz de la corriente alternada sinusoidal (AC), medido en los amperios : El V es el valor de media cuadrada de la raíz del voltaje alterno sinusoidal, medido en voltios : &phi del ; es el ángulo de fase entre el voltaje y las funciones del seno de la corriente.

Las amplitudes de voltajes y de corrientes sinusoidales, tales como ésos usados casi universal en fuentes eléctricas de las cañerías, se especifican normalmente en términos de valores de media cuadrada de la raíz. Esto hace la algo fácil antedicha del cálculo de multiplicar los dos números indicados juntos.

Esta figura se puede también llamar la energía eficaz, con respecto a la energía evidente de un más grande que se expresa en los voltamperios (VA) y no incluye el &phi del de lechuga romana; término de debido a la corriente y al voltaje que son fuera de fase. Para los electrodomésticos simples o una red puramente resistente, el &phi del de lechuga romana; el término de (llamado el factor de energía ) se puede asumir a menudo para ser unidad, y se puede por lo tanto omitir de la ecuación. En este caso, se asume la energía eficaz y evidente de ser igual.

Corriente eléctrica media para la CA

$P\; =\; \{1\; \backslash \; sobre\; T\}\; \backslash \; ^\; del\; int\_\; \{0\}\; \{T\}\; i\; (t)\; \backslash \; cdot\; v\; (t)\; \backslash ,\; despegue\; \backslash ,$

Donde v (t) e i (t) es, respectivamente, el voltaje y la corriente instantáneos como funciones del tiempo.

Para los dispositivos puramente resistentes, la energía media es igual al producto del voltaje del rms y de la corriente del rms, incluso si las formas de onda no son sinusoidales. La fórmula trabaja para cualquier forma de onda, periódico o de otra manera, que tenga una media cuadrada; ése es porqué la formulación del rms es tan útil.

Para los dispositivos más complejos que un resistor, la energía eficaz media se puede todavía expresar en general como tiempos de un factor de energía el producto del voltaje del rms y de la corriente del rms, pero el factor de energía es no más tan simple como el coseno de un ángulo de fase si la impulsión es no sinusoidal o el dispositivo no es linear.

Energía máxima y ciclo de deber

En el caso de los $s\; periódicos\; de\; una\; señal\; (t)$ del período $T$, como un tren de pulsos idénticos, el $p\; instantáneo\; de\; la\; energía\; (t)\; =\; |s\; (t)|^2$ es también una función periódica del período $T$. La energía máxima del se define simplemente cerca:

$P\_0\; =\; \backslash \; máximo\; (p\; (t))$.

La energía máxima no es siempre fácilmente mensurable, sin embargo, y la medida del $P\_\; \backslash \; del\; mathrm\; \{avg\}$ de la energía media es realizada más comunmente por un instrumento. Si uno define la energía por pulso como:

$\backslash \; epsilon\_\; \backslash \; mathrm\; \{pulso\}\; =\; \backslash \; 0\}\; ^\; del\; int\_\; \{\{T\}\; p\; (t)\; \backslash \; mathrm\; \{d\}\; t\; \backslash ,$

entonces la energía media está:

$P\_\; \backslash \; mathrm\; \{avg\}\; =\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{T\}\; \backslash \; int\_\; \{0\}\; ^\; \{T\}\; p\; (t)\; \backslash \; =\; \backslash \; frac\; del\; mathrm\; \{d\}\; t\; \{\backslash \; epsilon\_\; \backslash \; mathrm\; \{pulso\}\}\; \{\}\; \backslash ,\; de\; T$.

Uno puede definir el $\backslash \; tau$ de la longitud del pulso tales que $P\_0\; \backslash \; tau\; =\; \backslash \; epsilon\_\; \backslash \; mathrm\; \{pulso\}$ de modo que el $del\; de\; los\; cocientes\; \backslash \; frac\; \{P\_\; \backslash \; mathrm\; \{avg\}\}\; \{P\_0\}\; =\; \backslash \; frac\; \{\backslash \; tau\}\; \{\}\; \backslash ,\; de\; T$

ser igual. Estos cocientes se llaman el ciclo de deber del del tren de pulso.

Energía en la óptica

considera también:

óptico de la energía

En la óptica, o radiometría, la energía término refiere a veces al flujo radiante, el índice medio de transporte de la energía por la radiación electromágnetica, medido en los vatios el " del término; power" también, sin embargo, se utiliza para expresar la capacidad de la lente o del otro dispositivo óptico a la luz del foco . Se mide en el Dioptres (metros inversos, y los iguales lo contrario de la longitud focal del dispositivo óptico.

Ver también

Energía motiva
Órdenes de la magnitud (energía)
El pulsó la energía
€ de la intensidad ” en el sentido radiativo, energía por área
€ del aumento de la energía” para las redes lineares, cuadripolas.

Zenithic

Jon Finn

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