Daya

Dina fisika, daya, atawa tanaga (dina bas Inggris: power), nyaéta laju énergi anu dianteurkeun atawa usaha anu dipigawé pér hijian waktu. Daya dilambangkan ku P (singkatan tina power). Dumasar définisi ieu, daya bisa dirumuskeun minangka:

$P={\frac {W}{t}}\,$

di mana

P nyaéta daya

W nyaéta usaha, atawa énergi

t nyaéta waktu

Daya rata-rata nyaéta usaha rata-rata atawa énergi anu dianteurkeun pér hijian waktu. Daya sakedapan nyaéta limit daya rata-rata sabot selang waktu Δt ngadeukeutan enol.

$P=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\Delta W}{\Delta t}}=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}P_{\mathrm {avg} }\,$

Lamun laju kiriman énergi atawa usaha tetep, rumus di luhur bisa disederhanakan jadi:

$P={\frac {W}{t}}={\frac {E}{t}}$ ,

di mana W, E nyaéta usaha nu dipigawé, atawa énérgi anu dianteurkeun, dina waktu t (biasana diukur dina hijian waktu detik).

Hijian

Hijian daya nyaéta hijian énergi dibagi hijian waktu. Hijian SI pikeun daya nyaéta watt (W), anu sarua jeung hiji joule per detik. Hijian non-SI pikeun daya kaasup di antarana ergs per detik (erg/s), tanaga kuda atawa horsepower (HP). Hiji tanaga kuda sarua jeung kira-kira 746 watt. Hijian séjénna di antarana dBm, hiji ukuran logaritmik kalayan 1 miliwatt salaku rujukan; kalori per jam (mindeng disebut kilokalori per jam); Btu per jam (Btu/h); ton refrigerasi (12,000 Btu/h).

Daya mékanik

Dina élmu mékanika, usaha anu di timpahkeun kana hiji obyék dipatalikeun jeung gaya anu keuna kana éta obyék ku persamaan

$W=F\cdot \Delta s\,$

di mana

F nyaéta gaya

Δs nyaéta kapindahan obyék.

Hal ieu mindeng diringkes ku nyebutkeun yén usaha saru jeung gaya anu nimpah hiji obyék dkalikeun jeung kapindahanana (sabaraha jauh obyék pindah samentara gaya nimpah dirina). Catet yén ngan gerak nu sapanjang sumbu nu sarua nu diitung, sanajan kitu; gerak dina arah nu sarua jeung gaya ngahasilkeun usaha positif, sarta gerak dina arah nu lalawanan jeung gaya ngahasilkeun usaha nu négatif, sedengkeun gerak nu tegaklempeng (nyiku) jeung gaya ngahasilkeun usaha enol.

Ku cara diferensiasi dumasar waktu témbong yén daya instan (sakedapan) sarua jeung gaya kali laju obyékv(t):

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

Mangka daya rata-ratana:

$P_{\mathrm {avg} }={\frac {1}{\Delta t}}\int \mathbf {F} \cdot \mathbf {v} \;\mathrm {d} t\,$.

Dina sistem rotasional (puteran), daya pakait jeung torsi (τ) sarta laju sudut (ω):

$P(t)=\mathbf {\tau } (t)\cdot \mathbf {\omega } (t)\,$.

Jadi daya rata-ratana:

$P_{\mathrm {avg} }={\frac {1}{\Delta t}}\int \mathbf {\tau } \cdot \mathbf {\omega } \;\mathrm {d} t\,$.

Daya listrik

Daya listrik sakedapan

Daya listrik rata-rata P anu dikirimkeun kana hiji komponén dinyatakeun ku:

$P(t)=I(t)\cdot V(t)\,$

di mana

P(t) nyaéta daya kedapan, nu diukur maké hijian watt (joule per detik)

V(t) nyaéta béda poténsial (atawa nurunna tegangan) dina komponén, nu diukur dina hijian volt

I(t) nyaéta arus anu ngamalir ngaliwatan komponén, nu diukur dina hijian ampere

Lamun komponénna téh hiji résistor, mangka:

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

di mana

$R=V/I\,$

nyaéta resistansi, nu diukur dina hijian ohm.

Upama komponénna téh sipatna réaktif (kawas hiji kapasitor atawa hiji induktor), mangka daya sakedapanana négatif mangsa komponén kasebut ngabudalkeun énergi nu disimpenna ka lingkunganana, nyaéta mangsa arus jeung tegangan mibanda tanda anu lalawanan.

Daya listrik rata-rata pikeun tegangan sinusoida

Daya rata-rata nu dikonsumsi ku hiji alat listrik dua terminal liniér anu digerakkeun ku sinus mangrupa fungsi ti harga akar rata-rata kwadrat atawa root méan square (rms) ti tegangan sapanjang terminal sarta arus anu ngaliwatan alat kasebut, ogé sudut fase antara sinusoida tegangan jeung sinusoida arus. Jadi,

$P=I\cdot V\cdot \cos \varphi \,$

di mana

P nyaéta daya rata-rata, nu diukur maké hijian watt

I nyaéta akar rata-rata kwadrat harga arus robah (AC) sinusoida, nu diukur dina hijian ampere

V nyaéta akar rata-rata kwadrat harga tegangan robah sinusoida, nu diukur dina volt

φ nyaéta sudut fase antara fungsi tegangan jeung fungsi arus.

Amplitudi-amplitudo tegangan sinusoida jeung arus sinusoida, kawas nu digunakeun sacara ampir universal dina jaringan listrik, biasana ditetepkeun dina wangunan harga-harga rms. Hal ieu ngajadikeun itungan di luhur jadi sasederhana kakalian antara dua harga rms.

Angka ieu bisa ogé disebut daya éféktif, béda jeung daya nyata nu leuwih gedé, nu dinyatakeun dina hijian volt-ampere (VA) sarta teu ngabuskeun sélér cos φ lantaran arus jeung tegangan jadi teu safase. Pikeun panerapan rumah tangga nu saderhana atawa jaringan résistif, sélér cos φ (nu disebut faktor daya) bisa dianggap boga harga 1, sarta ku kituna bisa disingkahkeun tina persamaan kasebut. Dina hal ieu, daya éféktif jeung daya nyata dianggap sarua.

Daya listrik rata-rata pikeun AC

$P={1 \over T}\int _{0}^{T}i(t)\cdot v(t)\,dt\,$

di mana v(t) jeung i(t) masing-masing mangrupa tegangan jeung arus sakedapan salaku fungsi tina waktu.

Pikeun alat-alat résistif murni, daya rata-rata sarua jeung kakalian tegangan rms jeung arus rms, malah sanajan bentuk gelombangna henteu sinusoida. Formula kasebut lumaku pikeun satiap bentuk gelombang, périodik atawa lain, nu boga rata-rata kwadrat; tah éta ku naon rumus ieu sakitu mangpaatna.

Pikeun alat-alat nu leuwih kompléks batan sahiji hiji résistor, daya éféktif rata-rata masih bisa dinyatakeun sacara umum sabagé faktor daya kali tegangan rms kali arus rms, tapi faktor dayana henteu jadi sasaderhana kosinus sudut fase lamun sumber énergina non-sinusoida atawa alatna henteu liniér.

Daya puncak jeung siklus usaha

Dina saruntuyan pulsa nu sarupa, daya sakedapan mangrupa fungsi périodik tina waktu. Babandingan (rasio) selang waktu pulsa jeung périoda sarua jeung rasio antara daya rata-rata jeung daya puncak. Ieu disebut ogé siklus usaha.

Dina hal sinyal périodik $s(t)$ kalayan périoda $T$, kawas saruntuyan pulsa idéntik, daya sakedapan $p(t)=|s(t)|^{2}$ ogé mangrupa hiji fungsi périodik tina périoda $T$. Daya puncak didéfinisikeun ku:

$P_{0}=\max(p(t))$.

Sanajan kitu, daya puncak henteu salawasna gampang diukur sarta ukur-ukuran daya rata-rata $P_{\mathrm {avg} }$ leuwih umum dilaksanakeun ku hiji alat ukur. Lamun urang netepkeun énergi per pulsa salaku:

$\epsilon _{\mathrm {pulse} }=\int _{0}^{T}p(t)\mathrm {d} t\,$

mangka daya rata-ratana:

$P_{\mathrm {avg} }={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}p(t)\mathrm {d} t={\frac {\epsilon _{\mathrm {pulse} }}{T}}\,$.

Urang bisa ngadéfinisikeun panjang pulsa $\tau$ sahingga $P_{0}\tau =\epsilon _{\mathrm {pulse} }$ sahingga rasiona:

${\frac {P_{\mathrm {avg} }}{P_{0}}}={\frac {\tau }{T}}\,$

sarua. Rasio ieu disebut siklus usaha tina runtuyan pulsa.

Daya dina élmu optik

Dina élmu optik, atawa radiométri, istilah daya sakapeung nujul ka fluks radian, laju rata-rata énergi anu diangkut ku radiasi éléktromagnétik, nu diukur dina hijian watt. Sanajan kitu, istilah "daya" ogé dipaké pikeun nganyatakeun kamampuh lénsa atawa alat optik lianna pikeun museurkeun cahaya. Ieu diukur dina hijian dioptre (kabalikan tina méter), sarta sarua jeung kabalikan tina panjang fokus alat optik.

Tempo ogé

• Inténsitas

Tumbu ka luar

• Unit Converter Tool also for Power