definição e significado de výkon

Tento článek pojednává o fyzikální veličině. Další významy jsou uvedeny v článku Výkon (rozcestník).

Výkon je skalární fyzikální veličina, která vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času.

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).

Značení

Symbol veličiny: P (angl. power)
Jednotka SI: watt, značka jednotky: W
Další jednotky: koňská síla, kalorie za sekundu

Výpočet

Průměrný výkon je podílem celkové práce W a doby t za kterou byla práce vykonána, tzn.

$P_s = \frac{W}{t}$

Okamžitý výkon získáme ze vztahu

$P = \frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}t}$

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.

Tato část článku je příliš stručná nebo neobsahuje všechny důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že ji vhodně rozšíříte.

Mechanický výkon

Mechanický výkon je mechanická práce vykonaná za jednotku času. Stroj, který má větší výkon, vykoná za stejný čas více práce.

Pro výpočet výkonu P během práce, při které působí stálá síla F působící na těleso pohybující se stálou rychlostí v, platí:

$P = \frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}t} = \frac{\mathbf{F}\cdot\mathrm{d}s}{\mathrm{d}t} = \mathbf{F}\cdot\mathbf{v} = F v \cos\alpha = F_t v$ ,

kde $F_t$ označuje složku síly ve směru pohybu (tečná složka síly) a $\alpha$ je úhel mezi vektorem rychlosti a vektorem působící síly.

V případě rotačního pohybu (M je moment síly, ϖ je úhlová rychlost) lze získat vztah

$P = {M} \cdot {\omega}$

Elektrický výkon

Související informace naleznete v článku Elektrický výkon.

Stejnosměrný elektrický výkon se spočítá jako součin napětí a proudu, což plyne z toho, že změnu práce lze vyjádřit jako změnu elektrického náboje při daném napětí, tzn. $\Delta W = U\Delta Q = U I \Delta t$ , odkud získáme

$P = \frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}t} = U\frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t} = U \cdot I = {I}^2 \cdot {R} = \frac{U^2}{R}$

kde Q je elektrický náboj, U je napětí a I je proud.

U střídavého výkonu je výpočet složitější protože závisí mimo velikosti napětí a proudu také na tvaru signálu a vzájemném fázovém posuvu napětí a proudu.

Starší jednotky

Dříve se pro výkon používala starší jednotka - Koňská síla dnes se ještě stále často používá pro udávání výkonu spalovacích motorů, i když správně by se měly používat kilowatty.

Související články

Wikislovník obsahuje slovníkovou definici slova výkon.

Systémová dynamika

Vědci

Biologové	Jay Wright Forrester • Dennis L. Meadows • Donella Meadows • Jørgen Randers

Fyzici	J. David Powell • Gene F. Franklin

Ekonomové	Adam Smith • John Maynard Keynes • Paul A. Samuelson • Milton Friedman