仕事率

仕事率; power
量記号	P
次元	L 2 M T −3
種類	スカラー
SI単位	ワット (W)
CGS単位	エルグ毎秒 (erg/s)
FPS単位	フィート重量ポンド毎秒 (ft·lbf/s)
MKS重力単位	重量キログラムメートル毎秒 (kgf·m/s)
プランク単位	プランク仕事率
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仕事率（しごとりつ）とは工率（こうりつ）やパワーとも呼び、単位時間内にどれだけのエネルギーが使われている（仕事が行われている）かを表す物理量である。工学用語では、動力と呼ばれることが多い。

定義

仕事率Pは、仕事をW、時間をt としたとき、次式で表される。

$P={dW \over {dt}}$

仕事率と同等の概念として電力 (Electric power) がある。電力は、以下のように電流と電圧の積で表すことができる。

$P=I\times V$

このことからもわかるように、電気回路においてモーターなどで電力が消費されると、それと同等の仕事率で別のエネルギーが生成される（仕事が行われる）。これは、電気エネルギーと位置エネルギーや運動エネルギーの総量は変化しないというエネルギー保存の法則によるものである。

仕事率と同等の概念として放射束 (Radiant flux) もある。電力スペクトル密度は波が放射されたときの各周波数成分における放射束をさす。電力スペクトル密度は Power spectrum density の訳として使われている。しかし、この Power は仕事率のことであり電気と関係ない場合でも用いられるが、歴史的経緯からこう呼ばれる。

単位

国際単位系(SI)における仕事率の単位はワット(W) である。1ワットは、1秒当たり1ジュール(J)の仕事率（ジュール毎秒(J/s)）と定義されている。逆にワットに時間の単位をかけたものはエネルギーの単位となる。なお、キロワット時(kWh)は主に電力会社の電気使用量の単位として用いられる、エネルギーの単位であり、1kWh = 3.6MJ　である。

CGS単位系では固有の名称を持つ仕事率の単位はなく、エルグ毎秒(erg/s)で表される。

馬力(ps,hp)もよく使用される。馬力にはヤード・ポンド法による英馬力とメートル法による仏馬力とがある。仏馬力は約735.5 Wである。大型空調設備やレシプロエンジンの出力表示に利用されることが多い。

他に以下のような単位がある。

重量キログラムメートル毎秒(kgf·m/s)
重量ポンドフィート毎秒(lbf·ft/s)
キロカロリー毎時(kcal/h)

仕事率の単位
	W	kgf·m/s	PS	kcal/h	HP(BHP)
1 ワット(W)	= 1	= 0.102	= 0.00136	≈ 0.860	≈ 0.00134
1 重量キログラムメートル毎秒(kgf·m/s)	= 9.80665	= 1	≈ 0.01333	≈ 8.4322	≈ 0.01315
1 仏馬力(PS)	= 735.49875	= 75	= 1	≈ 632.415	≈ 0.9863
1 キロカロリー毎時(kcal/h)	= 1.163	≈ 0.1186	≈ 0.00158	= 1	≈ 0.00155
1 英馬力(HP(BHP))	= 745	≈ 76.040	= 1.013	= 641	= 1

Power と Force

Power と Force はともに力という意味である。しかし、物理学において Power は仕事率や電力、Force は力と翻訳される。仕事率は力を変位で積分してさらに、時間で微分したものである。この2つはまったく別の概念であるので、注意しなければならない。

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定義

単位

Power と Force

関連項目