- Что такое ватт
- Что означает ватт и где используется эта единица
- [править]перевод в другие единицы измерения мощности
- Ватты, вольты и амперы
- Дольные единицы вт
- История появления
- Как перевести ватт в другие единицы измерения
- Киловатт
- Кратные и дольные единицы
- Примеры в природе и технике
- Примечания
- Принятые единицы измерения и сокращения
- Разница между квт и мвт
- Разница между понятиями киловатт и киловатт-час
- Расшифровка величин
- Формула для расчета мощности
Что такое ватт
Прежде всего, стоит узнать определение данного термина. Итак, ватт – единица измерения мощности, используемая в Международной системе СИ.
Она может быть трех видов:
- Механическая.
- Электрическая.
- Тепловая.
Принято считать, что 1 ватт — это такая мощность, при которой за 1 секунду (t) совершается работа (А) в 1 джоуль.
Что означает ватт и где используется эта единица
Несколько веков назад для расчетов применялась такая величина как лошадиная сила, она была около 7450-750 ватт. Она была введена в 1789 году, чтобы примерно подсчитать сколько лошадей сможет заменить паровая машина.
Ватт начали применять в роли единицы мощности в начале 1880 года. С тех пор все страны начали посотенно использовать в расчетах Ватты.
В современном мире Вт прочно упрочился в бытовых приборах, а мощность автомобилей и устройств также часто рассчитывается в лошадиных силах (неофициальная единица).
В сокращении принято писать, как «Вт» или «W» согласно системе интернациональных единиц СИ.
Согласно этой системе, Вт предполагает производную величину, которая зависит от метров, кг и секунд.
Величина 1Вт будет мощностью, равной 1 Дж рабочей силы, которая выполняется за секунду времени. Такое соотношение можно записать следующим методом:
1Ватт= 1Джоуль/1секунду.
Также есть соотношение Ватт и других несистемных величин. Для примера можно взять калорию. Выходит, что 1Ватт = 860 кал/час. При помощи данной связи можно легко вычислить количество теплоты, которое образуется от различных устройств (обогреватель, воздушная пушка и так далее).
В окружающем мире Ватт можно увидеть в таких местах:
- лазерный дальномер — 4 мкВт;
- мобильный телефон в режиме использования — от 0,8 до 1,1 Вт;
- тепловая пушка (обогреватель) — 1,2кВт;
- легковая машина с бензиновым двигателем 130 лошадиных сил — 103 кВт;
- новый электрический поезд — 1,3*107Вт;
- удар молнии — 1012Вт.
[править]перевод в другие единицы измерения мощности
Ватт связан с другими, не входящими в систему СИ единицами измерения мощности, следующими соотношениями:
- 1 Вт = 107эрг/с
- 1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с
- 1 Вт ≈ 1,36·10−3л. с.
- 1 Вт = 859,8452279 кал/ч
Ватты, вольты и амперы
Помимо рассмотренной в предыдущем пункте формулы для поиска изучаемой физической величины, есть и другая. Она демонстрирует взаимосвязь мощности (ватты), напряжения (вольты) и силы тока (амперы).
Однако, прежде чем ознакомиться с ней, стоит узнать немного больше об этих единицах измерения.
Вольт (В, по-английски V) – это единица измерения электрического напряжения. В формулах обозначается латинской литерой U.
Ампер (А, по-английски тоже А) – величина характеризующая силу электрического тока, обозначается буквой І.
Дольные единицы вт
Помимо практического применения, рассматриваемые единицы часто используются для произведения многочисленных теоретических расчетов. Однако, если мощность крайне мала, записывать ватты с помощью десятичных дробей с многочисленными нулями довольно непрактично. Для облегчения этой задачи учеными были введены дольные единицы Вт. Обычно они записываются в виде степеней с минусом.
На сегодняшний день их выделено целый десяток, однако на практике многие из них не используются.
К примеру, первые две дольных единицы ватта: дВт (дециватт, равен 10-1 Вт) и сВт (сантиватт, равен 10-2 Вт) не рекомендуются к применению. Зато милливатт (мВт, равен 10-3), микроватт (мкВт равен 10-6) и нановатт (нВт равен 10-9Вт) — одни из самых используемых. Причем не только в расчетах, но и при изготовлении различных измерительных приборов.
К примеру, в таких медицинских аппаратах, как электрокардиограф и электроэнцефалограф, единицами измерения являются микроватты (мкВт).
Помимо перечисленных выше, есть еще пять дольных единиц: пиковатт (10-12), фемтоватт (10-15), аттоватт (10-18), зептоватт (10-21) и иоктоватт (10-24). Однако все они применяются в редких случаях, и то лишь в теоретических расчетах.
История появления
Впервые ватты стали использовать как величину для измерения мощности в Великобритании в 1882 г. До этого в ходу были лошадиные силы, причем в отдельных странах их понимание отличалось.
Изобретателем этой единицы измерения (ватт) стал «отец» промышленной революции – Джеймс Ватт (встречается вариант написания Уатт). В честь него, кстати, она и была названа. По этой причине, как и джоуль (назван фамилией британского ученого Джеймса Прескотта Джоуля), так и ватт, в сокращенном виде всегда пишется с большой буквы – Вт (по-английски W).
Начиная с 1960 г. ватт – единица измерения мощности, применяемая во всем мире. Ведь именно тогда он был признан системой СИ.
Как перевести ватт в другие единицы измерения
Ватт является главной единицей, поэтому при переводе в другие необходимо приравнять используемые величины к Ваттам.
Самые популярные величины:
- Ватты (Вт);
- Киловатты (кВт);
- Джоуль (работа);
- Лошадиные силы (л. с.).
Например, чтобы перевести Вт и КВт, нужно поделить полученную в Вт мощность на 1000:
100 Ватт = 100/1000 = 0,1 Киловатт.
Чтобы выполнить перевод КВт в Вт нужно:
50кВт = 50*1000 = 50000 Вт.
В современное время нет необходимости проводить постоянные вычисления и умножения, чтобы перевести одну величину в другую. Существует множество конверторов и калькуляторов, которые за доли секунды выполнят уравнение.
Но тем людям, которые каждый день работают с электрикой, необходимо уметь выполнять переводы и расчеты. Неправильно подсчитанная мощность и некорректное подключение электроприборов может привести к короткому замыканию или пожару.
В заключении необходимо отметить, все приведенные выше величины необходимо знать, так как они постоянно используются в повседневной жизни. Поэтому не зря их изучают на школьных уроках. Для упрощения расчетов можно использовать онлайн калькуляторы.
Киловатт
В ГОСТе указано, что обозначение КВт — это главная величина для ведения учета потребляемой электроэнергии.
Основной ее плюс — это практичность применения. Итоги при ее применения получаются самыми допустимыми. Но по необходимость можно воспользоваться такими величинами как, мегаватт, гигаватт.
В правилах также присутствуют указания по написанию Киловатов. Полное наименование пишется обязательно с большой буквы. Если применяется сокращенное название английскими или русскими символами, то буквы могут быть любого размера.
Киловатты всегда указываются на корпусе бытовых приборов. В основном производители применяют английские буквы W.
Кратные и дольные единицы
Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения.
Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).
Стандартные приставки СИ для ватта приведены в следующей таблице.
Примеры в природе и технике
| Величина | Описание |
|---|---|
| 10−9 ватт | Излучение мощностью примерно в 1 нВт падает на участок поверхности Земли площадью 1 м² от звезды яркостью в 1,4 звёздной величины. |
| 5⋅10−3 ватт | Такую мощность (или близкую к ней) имеет излучение обычных лазерных указок, сравнительно безопасное для человеческого зрения. |
| 1 ватт | Примерная мощность передатчика обычного мобильного телефона. |
| 1⋅103 ватт | Небольшой обогреватель. Примерная мощность излучения, падающего на 1 м2 поверхности Земли от Солнца, находящегося в зените. Средняя годовая мощность, потребляемая одним домашним хозяйством в США (среднее потребление энергии — примерно 8900 кВт•ч/год)[5]. |
| 6⋅104 ватт | Легковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил. |
| 1,2⋅107 ватт | Электропоезд Eurostar. |
| 8,212⋅109 ватт | Мощность при пиковых нагрузках крупнейшей в мире АЭСКасивадзаки-Карива (Касивадзаки, Япония). |
| 2,24⋅1010 ватт | Проектная мощность крупнейшей в мире ГЭС«Три ущелья» (Санься, Китай). |
| 1012 ватт | Пиковая мощность среднего удара молнии. |
| 1,9⋅1012 ватт | Средняя оценочная электрическая мощность, потреблявшаяся человечеством в 2007 году[6]. |
| 1,5⋅1015 ватт | Рекордная мощность импульсного лазерного излучения, достигнутая на установке Nova в 1999 году[7]. Энергия в импульсе составляла 660 Дж, длительность импульса — 440⋅10−15 с. |
| 1,74⋅1017 ватт | Исходя из среднего значения облучённости на поверхности Земли в 1,366 кВт/м²[8] общий потоксолнечного излучения на поверхности Земли составляет примерно 174 ПВт. Если бы Земля не переизлучала эту энергию в пространство, она становилась бы массивнее на 1,94 кг каждую секунду. |
| 3,828⋅1026 ватт | Полная мощность излучения Солнца оценивается учёными в 382,8 ИВт, что более чем в два миллиарда раз больше, чем мощность излучения, падающего на поверхность Земли. Другими словами, вследствие термоядерных реакций в центре Солнца наше светило ежесекундно теряет массу в размере 4 260 000 тонн[9]. |
Примечания
Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Принятые единицы измерения и сокращения
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
Единицы измерения электротехнических величин
Величина | Наименование единицы | Обозначение |
Напряжение | Вольт, киловольт | В, кВ |
Сила тока | Ампер, килоампер | А, кА |
Сопротивление | Ом, килом, мегаом | Ом, кОм, МОм |
Частота переменного тока | Герц, килогерц | Гц, кГц |
Активная мощность | Ватт, киловатт, мегаватт, киловатт-ампер | Вт, кВт, МВт,кВА |
Работа, энергия | Джоуль, ватт-час, киловатт-час, мегаватт-час | Дж, Вт·ч, кВт·ч, МВт·ч |
Электрический разряд | Кулон, ампер-час | Кл, А·ч |
Единицы измерения механических величин
Величина | Наименование единицы | Обозначение |
Сила, сила тяжести (вес) | Ньютон, килоньютон, тонна-сила, килограмм-сила | Н, Кн, тс, кгс |
Поверхностное натяжение | Ньютон на метр | Н/м |
Момент силы | Ньютон-метр | Н·м |
Плотность | Килограмм на кубический метр | кг/м³ |
Удельный объем | Кубический метр на килограмм | м³/кг |
Кинематическая вязкость | Квадратный метр на секунду, стокс, сантистокс | м²/с, Ст, сСт |
Динамическая вязкость | Паскаль-секунда | Па·с |
Единицы измерения термических и термодинамических величин
Величина | Наименование единицы | Обозначение |
Температура Цельсия | Градус Цельсия | ºС |
Давление | Паскаль, килопаскаль, мегапаскаль, атмосфера, бар | Па, кПа, МПа, атм, бар |
Теплота, количество теплоты | Джоуль | Дж |
Теплопроводность | Ватт на метр-кельвин | Вт/(м·К) |
Поверхностная плотность теплового потока | Ватт на квадратный метр | Вт/м² |
Коэффициент теплообмена (теплопередачи) | Ватт на квадратный метр-кельвин | Вт(м²·К) |
Удельная теплоемкость | Джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг·К) |
Разница между квт и мвт
1 мВт = 1 000 кВт;1 кВт = 0.001 мВт.
В качестве примера можно взять обогреватель на 1,5 кВт. Данной мощности хвати на 60000 тысяч таких обогревателей либо на такое же число электрических чайников.
Отсюда следует что Киловатт будет меньше Мегаватт.
Разница между понятиями киловатт и киловатт-час
Из-за схожих названий киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении, особенно когда это относится к бытовым электроприборам. Следует, однако, учитывать, что это две различных единицы измерения, относящиеся к различным физическим величинам.
В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время.
Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа.
Сказанное справедливо и для производимой электроэнергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Сказанное справедливо для любого вида энергии: электрической, тепловой, механической, электромагнитной и так далее.
Расшифровка величин
Общая величина Ватт относится к фамилии вышеупомянутого шотландского ученого. Далее от этих названий могут быть Киловатты, Мегаватты, Гигаватты и так далее. Ниже приведены три основные величины, которые используются повсеместно в природе и бытовой технике.
Формула для расчета мощности
Чтобы рассчитать мощность электрического тока, необходимо знать показатель силы тока (I) и напряжения (U) нужного прибора. Чтобы найти мощность (Р) необходимо умножить эти величины. Сила тока — это число энергии, пройдённое через некоторую поверхность за определенное время.
Мощность можно рассчитать по следующей формуле: Р = I*U и указывается в Ваттах.
Для примера можно взять силу тока 4 А, с напряжением в 120 В, то мощность вычисляется как:
4*120 = 480 Вт.
Также можно может указываться в несистемных единицах Вольт-ампер. Все мощности и остальные параметры указывается в паспорте изделия или на его корпусе.
