Zobrazení zdroje stránky Výkon

{{upravit}}
{{Různé významy|tento=fyzikální veličině}}
'''Výkon''' je [[skalár]]ní [[fyzikální veličina]], která vyjadřuje množství [[Práce (fyzika)|práce]] vykonané za jednotku [[čas]]u.

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 (fyzika)|účinnost]], která se často vyjadřuje v procentech (poměr násobený 100).

== Značení ==
* Označení veličiny: P  z anglického power
* [[fyzikální jednotka|Jednotka]] [[soustava SI|SI]]: [[watt]] (= [[joule|J]]·[[sekunda|s]]<sup>−1</sup>), značka jednotky: W
* Další jednotky: [[koňská síla]], [[kalorie]] za [[sekunda|sekundu]]

== Výpočet ==
* ''Průměrný výkon'' je podílem celkové [[Práce (fyzika)|práce]] {{mvar|W}} a [[čas|doby]] {{mvar|t}}, za kterou byla práce vykonána, tzn.
:<math>P_s = \frac{W}{t}</math>

* ''Okamžitý výkon'' získáme jako [[derivace|derivaci]] práce podle času, tzn.
:<math>P = \frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}t}</math>

== Teorie systémů ==
{{podrobně|Teorie systémů|redirect=Výkonová veličina}}
Pro účely [[Vědecké modelování|modelování]] výkonově [[kauzalita|kauzálních]] systémů se zavedly pojmy [[úsilí (systémová dynamika)|úsilí]] a [[Tok (systémová dynamika)|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.
{{pahýl část}}<!-- priklady vykonovych soucinu, v tabulce, jako U*I=P a i bez diferencialu: Teplota -->

== 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 (fyzika)|práce]], při které působí stálá [[síla]] ''F'' působící na [[těleso]] pohybující se stálou [[rychlost]]í ''v'', platí:
:<math>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</math>,
kde <math>F_t</math> označuje složku [[síla|síly]] ve směru pohybu ([[tečna|tečná]] složka síly) a <math>\alpha</math> je [[úhel]] mezi vektorem [[rychlost]]i a vektorem působící síly.

V případě [[rotace|rotačního pohybu]] (''M'' je [[moment síly]], ''ϖ'' je [[úhlová rychlost]]) lze získat vztah
:<math>P = {M} \cdot {\omega}</math>

== Elektrický výkon ==
{{Podrobně|Elektrický výkon}}
'''Stejnosměrný elektrický výkon''' se spočítá jako součin [[elektrické napětí|napětí]] a [[elektrický proud|proudu]], což plyne z toho, že změnu práce lze vyjádřit jako změnu elektrického náboje při daném napětí, tzn. <math>\Delta W = U\Delta Q = U I \Delta t</math>, odkud získáme
:<math>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}</math>
kde ''Q'' je [[elektrický náboj]], ''U'' je [[elektrické napětí|napětí]] a ''I'' je [[elektrický proud|proud]].

U '''střídavého výkonu''' je výpočet složitější, protože závisí kromě velikosti napětí a proudu také na tvaru signálu a vzájemném [[fázový posuv|fázovém posuvu]] napětí a proudu. Proto se do výpočtu přidává násobení členem cos <math>{\phi}</math>, což je tzv. [[účiník]].

== Starší jednotky ==
Dříve se pro udávání výkonu používala jednotka [[koňská síla]] – zkratka k (kůň) nebo HP (z anglického "horsepower"). Dnes přežívá v udávání výkonu [[spalovací motor|spalovacích motorů]], správnější je ovšem použití jednotky kilowatt. Existuje více definic, tzv. metrická koňská síla (1 HP) odpovídá přibližně 735 W.

== Související články ==

* [[Účinnost (fyzika)|Účinnost]]
* [[Transformátor]]
* [[Gyrátor]]
* [[Kapacitor]]

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}
* {{Wikicitáty|téma=Výkon}}
* {{Wikislovník|heslo=výkon}}
{{Systémová dynamika}}
{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Fyzikální veličiny]]
[[Kategorie:Dynamika]]
[[Kategorie:Elektrotechnika]]
[[Kategorie:Energie]]