รถยนต์ Toyota Prius มีกี่เวอร์ชัน?

RPM มีความหมายทั่วไปสองประการ ประการแรกคือ revolutions per minute (จำนวนรอบต่อนาที) ซึ่งเป็นหน่วยวัดความเร็วของวัตถุหมุน และใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการยานยนต์ ตัววัดความเร็วบนแผงควบคุมเครื่องยนต์ก็จะแสดงค่านี้ ความเร็วรอบสูงขึ้นหมายถึงจำนวนครั้งที่เครื่องยนต์ทำงานต่อหน่วยเวลาเพิ่มมากขึ้น และกำลังส่งออกก็จะมากขึ้น แต่อาจตามมาด้วยการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นและการสึกหรอของชิ้นส่วนที่มากขึ้นได้ ผู้ขับขี่มักสังเกตค่านี้เพื่อกำหนดจังหวะการเปลี่ยนเกียร์ เพื่อให้เกิดสมดุลระหว่างกำลังส่งออกและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ประการที่สองคือชื่อย่อของ Red Hat Package Manager ซึ่งเป็นกลไกการจัดการแพคเกจซอฟต์แวร์ในระบบ Linux สามารถดำเนินการติดตั้ง ถอดถอน และอัปเกรดซอฟต์แวร์ได้ สามารถตรวจสอบการพึ่งพาอาศัยกันอัตโนมัติและบันทึกข้อมูลซอฟต์แวร์ ทำให้การบำรุงรักษาระบบสะดวกยิ่งขึ้น ในบริบทยานยนต์ ความหมายแรกเป็นที่คุ้นเคยมากกว่าในหมู่คนทั่วไป เพราะสะท้อนสถานะการทำงานของเครื่องยนต์ได้อย่างชัดเจน และมีคุณค่าอย่างมากในการอ้างอิงสำหรับการขับขี่และการประเมินสมรรถนะของรถ เช่น นักแข่งรถจะปรับกลยุทธ์การขับตามความเร็วรอบเพื่อให้มั่นใจในกำลังส่งออกที่เหมาะสมที่สุด

จำนวนขั้วของมอเตอร์ หมายถึงจำนวนขั้วแม่เหล็กที่เกิดขึ้นหลังจากมีกระแสไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ ขั้วแม่เหล็กมักปรากฏเป็นคู่ N และ S เสมอ ดังนั้นจำนวนขั้วจึงมักเป็นจำนวนคู่ เช่น 2, 4, 6, 8 เป็นต้น จำนวนคู่ขั้วแม่เหล็กเป็นครึ่งหนึ่งของจำนวนขั้ว โดยใช้สัญลักษณ์ p แทน (เช่น มอเตอร์ 4 ขั้วมีจำนวนคู่ขั้วแม่เหล็ก p=2) จำนวนขั้วส่งผลโดยตรงต่อความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์ สูตรความสัมพันธ์หลักคือ ความเร็วซิงโครนัส n₀=60f/p (f คือความถี่ของแหล่งจ่ายไฟฟ้า เช่น 50Hz) ความเร็วซิงโครนัสของมอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วต่างกันมีความแตกต่างชัดเจน: มอเตอร์ 2 ขั้วมีความเร็วซิงโครนัส 3000 รอบ/นาที มอเตอร์ 4 ขั้ว 1500 รอบ/นาที 6 ขั้ว 1000 รอบ/นาที 8 ขั้ว 750 รอบ/นาที ในขณะที่ความเร็วจริงของมอเตอร์อะซิงโครนัสจะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสเล็กน้อย (สลิป 2%-5%) จากมุมมองการใช้งาน มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วน้อยจะมีความเร็วสูงแต่แรงบิดน้อย เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยความเร็วสูงและโหลดต่ำ (เช่น พัดลม เครื่องพิมพ์) ส่วนมอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วมากจะมีความเร็วต่ำแต่แรงบิดมาก เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความเร็วต่ำและโหลดสูง (เช่น ลิฟต์ เครื่องมือไฟฟ้า) นอกจากนี้จำนวนขั้วยังส่งผลต่อการกระจายฟลักซ์แม่เหล็กและคุณสมบัติของสนามแม่เหล็กผิวของมอเตอร์ สำหรับมอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วสูง เส้นทางฟลักซ์แม่เหล็กจะซับซ้อนกว่าแต่มีการกระจายสม่ำเสมอมากกว่า ฟลักซ์แม่เหล็กต่อขั้วจะน้อยกว่า จึงต้องปรับสมดุลประสิทธิภาพผ่านการปรับพารามิเตอร์ เช่น จำนวนรอบขดลวด ขนาดแกนเหล็ก เป็นต้น ในด้านสนามแม่เหล็กผิว มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วสูงจะมีการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กช้ากว่า กระจายสม่ำเสมอแต่ค่าสูงสุดต่ำกว่า ในขณะที่มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วต่ำจะมีลักษณะตรงกันข้าม การออกแบบจำนวนขั้วที่เหมาะสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพ แรงบิด และความเสถียรของมอเตอร์ได้

หน่วยของความเร็วแตกต่างกันไปตามสถานการณ์การใช้งาน หน่วยความเร็วพื้นฐานในระบบหน่วยสากล (SI) คือ เมตรต่อวินาที (m/s) ซึ่งมักใช้ในวงการวิชาการ เช่น ฟิสิกส์ วิศวกรรม และอื่นๆ ในวงการขนส่งประจำวัน โดยเฉพาะในกฎระเบียบการจำกัดความเร็วทางถนนของประเทศไทย หน่วยที่ใช้กันที่สุดคือ กิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h) เช่น ในกฎระเบียบการจราจรล่าสุดที่บังคับใช้ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร กำหนดชัดเจนว่า ทางถนนส่วนใหญ่จำกัดความเร็วของยานพาหนะไม่เกิน 60 กิโลเมตร/ชั่วโมง และพื้นที่รอบๆ สถานที่ราชการจำกัดความเร็วไม่เกิน 50 กิโลเมตร/ชั่วโมง นอกจากนี้ ยังมีหน่วยความเร็วสำหรับวงการเฉพาะ เช่น "นอต" (knot) ที่ใช้กันทั่วไปในวงการการเดินเรือและการบิน (1 นอต เท่ากับ 1 ไมล์ทะเลต่อชั่วโมง ประมาณ 0.5144 เมตรต่อวินาที) และหน่วย "มัค" (Mach) ที่ใช้แสดงความเร็วสัมพัทธ์กับความเร็วเสียง (1 มัค ประมาณเท่ากับ 1,225 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) แต่หน่วยเหล่านี้มักใช้น้อยในระบบขนส่งทางถนนธรรมดา

วิธีการคำนวณความเร็วเชิงมุมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ทางฟิสิกส์ต่างๆและเงื่อนไขที่ทราบก่อน โดยนิยามหลักคือปริมาณการเปลี่ยนแปลงมุมที่วัตถุหมุนรอบแกนในหน่วยเวลา นั่นคือ ω=Δθ/Δt (Δθ คือปริมาณการเปลี่ยนแปลงมุม Δt คือช่วงเวลา) ซึ่งใช้ได้กับการเคลื่อนที่หมุนทั่วไป สำหรับการเคลื่อนที่วงกลมด้วยความเร็วคงที่ สามารถคำนวณผ่านคาบ T ได้ ด้วยสูตร ω=2π/T (2π คือมุมรอบวงกลม T คือเวลาที่ใช้ครบหนึ่งรอบ) หรือสามารถใช้ความเร็วรอบ n (จำนวนรอบที่หมุนในหน่วยเวลา) เพื่อคำนวณได้ด้วย ω=2πn (หากหน่วยของ n เป็นรอบ/นาที ต้องแปลงเป็นรอบ/วินาทีก่อนแทนค่า) หากทราบความเร็วเชิงเส้น v และรัศมีหมุน r สามารถอนุมานจากความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วเชิงเส้นและความเร็วเชิงมุมได้ ω=v/r ในวิศวกรรมประยุกต์เช่นระบบเซอร์โว มักคำนวณผ่านพัลส์ของเอนโคเดอร์ ด้วยสูตร ω=(M×2π)/(N×Δt) (M คือจำนวนพัลส์ในช่วงเวลา Δt N คือจำนวนพัลส์ต่อการหมุนครบหนึ่งรอบของเอนโคเดอร์) หรือใช้คาบพัลส์ T เพื่อคำนวณ ω=2π/(N×T) สำหรับการหมุนด้วยความเร็วไม่คงที่ ความเร็วเชิงมุมขณะหนึ่งต้องแสดงด้วยรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียล ω=dθ/dt โดยประมาณด้วยวิธีลิมิต ความเร็วเชิงมุมเป็นเวกเตอร์ ทิศทางปฏิบัติตามกฎมือขวาเกลียว สูตรคำนวณที่แตกต่างกันใช้ได้กับสถานการณ์ต่างๆ เช่น การคำนวณฟิสิกส์พื้นฐานมักใช้นิยามหรือสูตรที่เกี่ยวข้องกับคาบ/ความเร็วรอบ ในวิศวกรรมกลมักใช้วิธีพัลส์เอนโคเดอร์ ในทางกลับกัน การวิเคราะห์ทฤษฎีสำหรับการเคลื่อนที่ไม่คงที่จำเป็นต้องใช้รูปแบบดิฟเฟอเรนเชียล

วิธีการคำนวณความเร็วเชิงมุม (มักใช้หน่วยเรเดียนต่อวินาที หรือ rad/s) มีหลากหลาย ถ้ารู้ความเร็วรอบต่อนาที (RPM, Revolutions Per Minute) สามารถแปลงได้ด้วยสูตร ω=2πn/60 (n คือค่า RPM) ตัวอย่างเช่น เมื่อความเร็วรอบต่อนาทีเป็น 300 RPM แล้ว ω=2π×300/60=10π rad/s；ถ้ารู้ความเร็วเชิงเส้น v และรัศมีการเคลื่อนที่เป็นวงกลม r สามารถใช้สูตร ω=v/r ในการคำนวณ；ถ้ารู้คาบการหมุน T (เวลาที่ใช้ในการหมุนครบหนึ่งรอบ) จะได้ ω=2π/T นิยามพื้นฐานของความเร็วเชิงมุมคือมุมที่วัตถุหมุนรอบจุดศูนย์กลางในหน่วยเวลา สูตรคือ ω=Δθ/Δt (Δθ คือมุมที่หมุนไป Δt คือเวลา) และเป็นเวกเตอร์ ทิศทางสอดคล้องกับกฎมือขวา: เมื่ออนุภาคหมุนทวนเข็มนาฬิกา ทิศทางของความเร็วเชิงมุมจะชี้ขึ้น ส่วนหมุนตามเข็มนาฬิกาจะชี้ลง