この記事では、パワーとは何かについて説明します。他の単位で表される電力コスト、この単位が示す変動、そして最後に、この電力測定の歴史を知ることができます。
馬力とは何ですか?
馬力は、アングロサクソン単位系で使用される電力の単位です。 1 ワットは 745.7 ワットに相当します。
パワーの記号は HP です。これは英語の「馬力」という用語に由来する頭字語です。
馬力は、実際には力ではなく力の測定単位であるため、パワーとも呼ばれます。
電力は、国際システム (SI) における電力の測定単位ではなく、その単位はワットではないことに注意してください。とにかく、その力は今でも使われています。以下では、この測定単位の用途を見ていきます。
パワーバリエーション
他の単位とは異なり、パワーにはさまざまな定義があります。実際、その使用がヨーロッパ中に広がると、パワーを数学的に定義するためにさまざまな値が採用されました。以下に、このパワーユニットの 4 つの主なバリエーションを示します。
- 機械動力(機械動力または帝国動力): 33,000 ポンドの力を 1 フィートの高さまで 1 分間持ち上げるのに必要な動力を指します。機械的出力は 745.7 ワットに相当します。
- 蒸気パワーまたはメートルパワー: 75 キロの重りを 1 メートルの高さで 1 秒間持ち上げるのに必要なパワーとして定義されます。ワット相当は 735.5 W です。ヨーロッパ大陸で最も広く使用されている単位です。
- 電力:電気モーターで出力電力 (入力電力ではなく) を表示するために使用されます。数学的には、正確に 746 ワット (またはワット) として定義されます。
- ボイラー馬力( BHP ): 主に、蒸気の形でエネルギーを蒸気エンジンに提供するボイラーの能力を示すために使用されます。これは、華氏 212 度 (100°C) で 34.5 ポンドの水を 1 時間で蒸発させるのに必要な熱として定義されます。ワット数は9809.50Wです。
パワーという言葉の元々の意味は機械的な力でしたが、後に他の定義がなされたことに注意してください。
電力等価表
次の表では、電力単位と他の電力単位との同等性を確認できます。
| ユニット | シンボル | 1HP相当 |
|---|---|---|
| ワット | W | 745.7W |
| キロワット | kW | 0.7457kW |
| キロカロリー/時間 | kcal/時間 | 641.19kcal/時間 |
| 蒸気馬 | まとめ | 1.0138馬力 |
| キログラム/秒 | kgm/秒 | 76.035kgm/秒 |
変換係数を使用して、ある電力単位から別の電力単位に移動できます。
たとえば、3500 W を電力に変換する場合は、単純に電力値を表の変換係数で割ります。
電気代はどれくらいかかりますか?
べき乗の意味を完全にするために、このセクションではべき乗の公式を見ていきます。
おそらくすでにご存知かと思いますが、力の計算式は、力によって行われる仕事を、その力の適用時間で割ったものに等しくなります。
さらに、力の仕事は、その力の値に移動距離を乗じた値に等しいため、前の代数式は次のようになります。
したがって、1 パワーは、330 lbf の力によって 1 分間に生成される移動が 100 フィートとなるために必要なパワーに等しいことになります。
したがって、1 馬力は 33,000 ポンド力/フィートを分当たりで割ったものに等しくなります。
または、パワーを秒単位で表現したい場合は、次のようにします。
パワーについて説明すると、平均的な人間は一時的に約 1.2 HP、無期限に 0.1 HP を生成できます。同様に、エリートアスリートは短期間で 2.5 HP 増加し、数時間で 0.35 HP 増加します。
力の根源
この最後のセクションでは、動力の単位としての馬力の歴史について説明しますが、馬力はかなり独特な名前です。
18 世紀においても、人々は依然として馬を日常の労働手段として使用していました。馬は移動だけでなく、重労働にも使われました。
したがって、最初の蒸気エンジンが発明されたとき、馬の作業能力と機械の作業能力を比較する必要が生じました。
具体的には、ジェームス ワットは、依然として馬を仕事に使っている人々に蒸気機関をより効果的に売り込むために、機械に相当する馬力の数を数値的に比較する方法を見つけたいと考えていました。
いくつかの実験の後、ワットは、馬が半径 12 フィートの車輪を 1 分間に 2.4 回回転できることを確認しました。馬の強さに割り当てられた値が 180 lbf であることを考慮すると、馬の力の計算は次のようになります。
![\begin{aligned} P& =\cfrac{W}{t}=\cfrac{F\cdot r}{t}\\[2ex] &=\cfrac{180 \text{ lbf} \cdot 2, 4 \cdot 2\pi \cdot 12\text{ ft}}{1 \text{ min}}\\[2ex] & =33572 \ \cfrac{lbf\cdot ft}{min}\end{aligned}[/ latex] Finalement, pour faciliter la conversion, il a approché le résultat à 33 000 lbf·ft/min. [latex]1 \ HP= 33000 \ \cfrac{lbf\cdot ft}{min}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-9e8131e8ac740479c71aaa5617901f24_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
現在、工学の世界では、国際単位系における正式な電力単位がワットであるため、電力の単位は使われなくなりつつあります。しかし、車のパワーは長い伝統により常に馬力で表されます。