О чем может поведать слово ватт

В ватт (знак: W) является единицей мощность. в Интернациональная система единиц (SI) он определяется как производная единица из 1 джоуль на 2-ой, [1] и привык к количественно оценить скорость передача энергии. В Базисные единицы СИ, ватт описывается как кг⋅м 2 ⋅s −3 . [2] Ватт назван в честь Джеймс Ватт, шотландский изобретатель 18 века.

Содержание

Примеры

Когда объект скорость держится на этом же уровне метр за секунду против неизменной противостоящей силы 1-го ньютон, скорость, с которой Работа изготовлено — один ватт.

Исходя из убеждений электромагнетизм, один ватт — это скорость, при которой электромонтажные работы осуществляется при токе 1-го ампер (A) протекает через электрическую разность потенциалов 1-го вольт (V), что значит, что ватт эквивалентен вольт-ампер (последняя единица измерения, но, применяется для величины, хорошей от реальной мощности электрической цепи).

Два дополнительных преобразование единиц для ватта можно отыскать, используя приведенное выше уравнение и Закон Ома.

• Человек массой 100 кг, поднимающийся по трехметровой лестнице за 5 секунд, делает работу с мощностью около 600 ватт. Умноженное на массу ускорение из-за сила тяжести помножить на высоту, разбитую на время, нужное для подъема объекта на заданную высоту, дает скорость выполнения работы либо мощность. [я]
• Рабочий в течение восьмичасового рабочего денька может выдерживать среднюю мощность около 75 Вт; более высочайшие уровни мощности могут быть достигнуты в короткие интервалы и спортсменами. [3]

Происхождение и принятие в качестве единицы СИ

Ватт назван в честь шотландского изобретателя. Джеймс Ватт. [4] Это название единицы было сначало предложено К. Уильям Сименс в августе 1882 года в Послании президента 50 второму съезду Английская ассоциация развития науки. [5] Отмечая, что единицы в практическая система единиц были названы в честь ведущих физиков, Сименс предложил ватт может быть подходящим заглавием для единицы мощности. [6] Компания Siemens последовательно обусловила устройство в пределах существовавшего на тот момент система практических единиц как «мощность, передаваемая током ампера через разность потенциалов вольт». [7]

В октябре 1908 года на Интернациональной конференции по электрическим единицам и эталонам в Лондоне, [8] для практических электрических единиц были установлены так именуемые «международные» определения. [9] Определение Сименса было принято как «международный» ватт. (Также применяется: 1 А 2 × 1 Ом.) [4] Ватт был определен равным 10 7 единиц мощности в «практической системе» единиц. [9] В "международные единицы" доминировали с 1909 по 1948 год. Генеральная конференция по мерам и весам в 1948 году «международный» ватт был переопределен с практических единиц на абсолютные (другими словами с внедрением только длины, массы и времени). Непосредственно это означало, что 1 ватт сейчас определялся как количество энергии, передаваемое за единицу времени, а конкретно 1 Дж / с. В этом новеньком определении 1 «абсолютный» ватт = 1.00019 «международный» ватт. В текстах, написанных до 1948 года, возможно, применяется «международный» ватт, что просит осторожности при сопоставлении числовых значений этого периода с ваттным значением после 1948 года. [4] В 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам принял "абсолютный" ватт в Интернациональная система единиц (СИ) как единица мощности. [10]

Кратные

Дополнительные примеры величины кратных и дольных кратных ватт см. Порядки величины (мощности).

Аттоватт

Аттоватт (Вт) равен одному квинтиллионный (10 −18 ) ватта. Интенсивность звука в воде соответствует интернациональному эталону эталонного звукового давления 1 мкПа составляет приблизительно 0,65 Вт / м 2 . [11]

Фемтоватт

Фемтоватт (fW) равен одному квадриллионный (10 −15 ) ватта. Технологически принципиальные мощности, которые измеряются в фемтоваттах, обычно встречаются в ссылках на радио и радар приемники. К примеру, для получения важных характеристик производительности FM-тюнера для чувствительности, бесшумности и дела сигнал / шум нужно указать РЧ-энергию, подаваемую на антенный вход. Эти входные уровни нередко указываются в дБф (децибелы ссылается на 1 фемтоватт). Это 0,2739 микровольт на нагрузке 75 Ом либо 0,5477 микровольт на нагрузке 300 Ом; в спецификации учтено входное сопротивление ВЧ тюнера.

Picowatt

Пиковатт (пВт), не путать с еще огромным петаватт (PW), равно одной триллионной (10 −12 ) ватта. Технологически принципиальные мощности, которые измеряются в пиковаттах, обычно применяются в отношении радио- и радиолокационных приемников, акустики и в науке о радиоастрономия. Один пиковатт — это международное стандартное эталонное значение звуковая мощность когда это количество выражается как уровень в децибелы. [12]

Nanowatt

Нановатт (нВт) равен одной миллиардной (10 −9 ) ватта. Принципиальные мощности, которые измеряются в нановаттах, также обычно применяются в отношении радиоприемников и радаров.

Микроватт

Микроватт (мкВт) равен одной миллионной (10 −6 ) ватта. Принципиальные значения мощности, которые измеряются в микроваттах, обычно указываются в мед оборудование такие системы, как ЭЭГ и ЭКГ, в широком диапазоне научных и инженерных инструментов, также в отношении радиоприемников и радаров. Малогабаритный солнечные батареи для таких устройств, как калькуляторы и часы, обычно измеряется в микроваттах. [13]

Милливатт

Милливатт (мВт) равен одной тысячной (10 −3 ) ватта. Обычный лазерная указка выдает около 5 милливатт световой мощности, тогда как обычный слуховой аппарат для людей применяется наименее 1-го милливатта. [14] Аудиосигналы и другие уровни электронных сигналов нередко измеряются в дБм, относительно 1-го милливатта.

Киловатт

"Киловатт" и "Киловатт" перенаправляются сюда. О месте в Соединенных Штатах см. Киловатт, Калифорния. Для музыканта Джеймса Уоттса см. КилоВаттс (музыкант).

"кВт" перенаправляется сюда. Для применения в других целях см. кВт (значения).

В киловатт (кВт) равно одной тыще (10 3 ) Вт. Эта единица измерения обычно применяется для выражения выходной мощности движки и мощность электродвигателей, инструментов, машин и нагревателей. Это также рядовая единица, применяемая для выражения электромагнитный выходная мощность радиовещания и телевидения передатчики.

Один киловатт приблизительно равен 1,34 Лошадиные силы. Маленькой электрический обогреватель с одним нагревательный элемент можно применять 1,0 киловатт. Среднее потребление электроэнергии домохозяйством в США составляет около 1-го киловатта. [ii]

Площадь поверхности в один квадратный метр на Земле обычно получает около 1-го киловатта энергии. Солнечный лучик от солнца ( солнечное излучение) (в ясный полдень, неподалеку от экватора). [16]

Мегаватт

Мегаватт (МВт) равен одному миллиону (10 6 ) Вт. Многие действия либо машины создают либо поддерживают преобразование энергии в таком масштабе, включая огромные электродвигатели; огромные военные корабли, такие как авианосцы, крейсеры и подводные лодки; большой серверные фермы либо дата-центры; и некоторое научно-исследовательское оборудование, такое как суперколлайдеры, и импульсы на выходе очень огромных лазеров. Огромное жилое либо коммерческое здание может потреблять несколько мегаватт электроэнергии и тепла. На стальных дорогах современные массивные электровозы обычно имеют пиковую выходную мощность 5 либо 6 МВт, а некоторые создают еще больше. В Евростар, к примеру, потребляет более 12 МВт, тогда как томные дизель-электрические локомотивы обычно создают / применяют от 3 до 5 МВт. НАС. атомные электростанции имеют чистую летнюю мощность от 500 до 1300 МВт. [17]

Самое преждевременное упоминание мегаватта в Оксфордский словарь британского языка (OED) ссылка на 1900 г. Интернациональный словарь британского языка Вебстера. OED также заявляет, что мегаватт появился в статье 28 ноября 1947 года в журнальчике. Наука (506:2).

Гигаватт

Гигаватт (ГВт) равен одному млрд (10 9 ) ватт либо 1 гигаватт = 1000 мегаватт. Этот агрегат нередко применяется на больших электрических станциях либо электрических сетях. К примеру, к концу 2010 г. ожидалось, что недостаток электроэнергии в китайской провинции Шаньси вырастет до 5–6 ГВт. [18] а установленная мощность ветроэнергетики в Германии — 25,8 ГВт. [19] Самый большой отряд (из 4) бельгийского Атомная электрическая станция Доэль имеет пиковую мощность 1,04 ГВт. [20] Преобразователи HVDC построены с номинальной мощностью до 2 ГВт. [21]

Тераватт

Тераватт (ТВ) равен одному триллиону (10 12 ) Вт. Общая мощность, потребляемая людьми в мире, обычно измеряется в тераваттах. Самые массивные лазеры с середины 1960-х до середины 1990-х производили мощность в тераваттах, но только для наносекунда временные рамки. Средняя мощность удара молнии составляет 1 тераватт, но эти удары продолжаются всего 30. микросекунды.

Петаватт

Петаватт (ПВт) равен одному квадриллиону (10 15 ) ватт и может вырабатываться сегодняшним поколением лазеров для масштабов времени порядка пикосекунд (10 − 12 с). Одним из таких лазеров является лазер Лоуренса Ливермора. Нова лазер, что позволило достигнуть выходной мощности 1,25 ПВт ( 1.25 × 10 15 W) процессом, именуемым усиление чирпированных импульсов. Продолжительность импульса составляла приблизительно 0,5пс ( 5 × 10 −13 с), что дает общую энергию 600 Дж. [22] Другой пример — лазер для тестов с резвым зажиганием (LFEX) в Институте лазерной техники (ILE), Осакский институт, что позволило достигнуть выходной мощности 2 ПВт в течение приблизительно 1пс. [23] [24]

На базе среднего полное солнечное излучение [25] 1,366 кВт / м 2 общая мощность солнечного света, падающего на атмосферу Земли, оценивается в 174 ПВт.

Условные обозначения в электроэнергетике

в электроэнергетика, мегаватт электрический (МВт [26] либо МВте [27] ) по соглашению относится к электроэнергия делается генератором, а мегаватт термический либо термический мегаватт [28] (МВт, МВтт, либо MWth, МВтth) относится к термическая мощность выпускается заводом. К примеру, Бальзамированная атомная электрическая станция в Аргентине употребляет реактор деления произвести 2109 МВтт (т.е. тепло), который делает пар для привода турбины, которая производит 648 МВте (другими словами электричество). Другой Префиксы SI время от времени применяются, к примеру гигаватт электрический (ГВте). В Международное бюро мер и весов, который поддерживает эталон SI, говорит, что дополнительную информацию о количестве следует прикреплять не к символу единицы, а к символу количества (т. е. птермический = 270 Вт, а не п = 270 Втth), потому эти единицы не являются СИ. [29] Согласно СИ энергетическая компания Ørsted A / S употребляет единицу мегаватта для вырабатывания электрической энергии и эквивалентную единицу мегаджоуль за секунду для поставленной термический мощности в комбинированное создание тепла и электроэнергии станция, такая как Электрическая станция Аведёре. [30]

При описании переменный ток (AC) электричество, очередное различие проводится между ваттом и вольт-ампер. Хотя эти единицы эквивалентны для обычных резистивный схемы, они различаются, когда нагрузки демонстрируют электрическое реактивное сопротивление.

Радиопередача

Основная статья: Действенная излучаемая мощность

Радиостанция обычно докладывают мощность собственных передатчиков в ваттах, ссылаясь на действенная излучаемая мощность. Это относится к мощности, которую должна источать полуволновая дипольная антенна, дабы соответствовать интенсивности головного лепестка передатчика.

Различие между ваттами и ватт-часами

Условия мощность и энергия являются тесновато связанными, но различными физическими величинами. Мощность — это скорость, с которой энергия генерируется либо потребляется и, поэтому, измеряется в единицах (к примеру, ваттах), которые представляют собой энергию. в единицу времени.

К примеру, если лампочка с номинальной мощностью 100 W врубается на один час, затрачено 100ватт-часы (Вт · ч), 0,1 киловатт-час, либо 360кДж. Такое же количество энергии могло бы зажечь 40-ваттную лампочку на 2,5 часа либо 50-ваттную лампочку на 2 часа.

Электростанции оцениваются в единицах мощности, обычно мегаваттах либо гигаваттах (к примеру, Плотина Три ущелья в Китае — около 22 гигаватт). Это отражает наивысшую выходную мощность, которую он может достигнуть в хоть какой момент времени. Но годичная выработка энергии электрической станцией будет региться в единицах энергии (не мощности), обычно гигаватт-часах. Создание либо потребление основной энергии нередко выражается как тераватт-часы на определенный период; нередко календарный год либо денежный год. Один тераватт-час энергии равен устойчивой подаче электроэнергии в один тераватт в течение 1-го часа либо приблизительно 114 мегаватт в течение 1-го года:

Выходная мощность = энергия / время 1 тераватт-час в год = 1 × 10 12 Втч / (365 дней × 24 часа в день) ≈ 114 миллионов ватт,

что эквивалентно примерно 114 мегаватт неизменной выходной мощности.

В ватт за секунду единица энергии, равная джоуль. Один киловатт-час равен 3 600 000 ватт-секунд.

В то время как ватт в час существует в принципе (как единица измерения скорости конфигурации мощности во времени [iii] ), некорректно именовать ватт (либо ватт-час) «ватт в час». [31]

Обозначение единицы измерения Вт (ватт)

С физической величиной Вт (ватт) каждый сталкивается почаще, чем может показаться на 1-ый взор. Многие знают, что она имеет отношение к физике. Но не все со школьных времен помнят о том, зачем конкретно величина применяется и для чего была выдумана. Не все догадываются, что применяться она может не только лишь в разделе физики, изучающем электрические явления, но и в почти всех других областях.

Обозначение и история появления

До того как приступать к подробному рассмотрению ватта, необходимо дать ему правильное обозначение. Ватт — это единица, которая применяется для измерения мощности. В большинстве случаев название записывается в сокращенном виде — Вт. Английское сокращение величины — W.

История единицы измерения Вт начинается с конца позапрошлого века. Ее в первый раз стали применять в Англии. Но это не значит, что необходимость определять мощность появилась конкретно в то время. Ее определяли и до возникновения этой единицы.

Для измерения физической величины, которая сейчас у многих ассоциируется в большей степени с электричеством, уже в XVIII веке использовалась единица, именуемая лошадиной силой. За ее базу была взята мощность ездовых лошадок. Традиция определять в лошадиных силах сохранилась и сейчас, будучи удачно перенесенной с лошадок на авто. Сейчас одна лошадиная сила равна приблизительно 735 Вт.

До введения ватта лошадиные силы в разных странах были различными. Единица Вт получила свое название в честь ученого, которого считают прародителем промышленной революции. Его звали Джеймсом Ваттом. Жил он в XVIII—XIX столетиях и прославился тем, что сделал паровой универсальный мотор.

Много собственных работ ученый предназначил исследованию мощности. Конкретно он для ее измерения в первый раз начал применять лошадиную силу. Спустя 63 года после его погибели была введена и названа в его честь та единица, которая применяется до сего времени.

Связь величин

Дабы лучше осознать назначение этой единицы, следует иметь представление о том, что такое мощность. Многие задумываются, что это просто сила. Но в физике это совсем различные величины, которые друг к другу практически не имеют никакого дела. Если гласить очень коротко, закрывая глаза на некоторые малозначительные аспекты, то мощность — это скорость, с которой тот либо другой объект потребляет энергию.

Для вас это будет любопытно История сотворения электричества, его виды и использование в науке и жизни

К примеру, лампочка осветительного устройства может светиться ярко либо меркло. Всё находится в зависимости от того, с какой скоростью ею потребляется электрическая энергия. Если пылает ярко, означает, энергия расходуется стремительно. Когда свет, исходящий от лампы, мерклый, она потребляет энергию с маленькой скоростью. Еще проще можно высказаться так:

• если лампа светится ярко, означает, ее мощность высока;
• если же свет ее мерклый, означает, она обладает маленький силой.

То же самое касается и всех других устройств, работающих от электричества. Но когда молвят о мощности, не всегда имеют в виду электрические приборы либо какие-то другие объекты, связанные с электричеством.

К примеру, если взять перемещающийся автомобиль, то он обладает определенной силой. Чем резвее потребляется вырабатываемая топливом в бензобаке энергия, тем сильнее автомобиль. Правда, автомобилисты определяют мощность собственных «железных коней» в других единицах, именуемых лошадиными силами. Но это совсем не значит, что классические ватты для этого варианта неприменимы. Одну единицу просто можно перевести в другую, зная, что одна лошадиная сила — это приблизительно 735 Вт. Всего существует три вида мощности:

1. Электрическая. Конкретно ее имеют в виду, когда молвят о лампочках либо других электроприёмниках.
2. Механическая. «Лошадиные силы» автомобиля как раз относятся к этой категории.
3. Термическая. О том, как большой термический мощностью обладает тот либо другой объект, можно судить по его температуре.

Мощность — это скорость, с которой потребляется энергия. Пытаясь осознать, чему равен 1 ватт, какая энергия и за какое время должна употребляться объектом, дабы о нем можно было сказать, что его мощность равна одному ватту, физики выводили такую величину, как мощность, исходя из других обычных величин — времени и энергии. Они взяли их главные единицы измерения и договорились считать, что если физическое тело получает либо производит 1 джоуль энергии за 1 секунду, означает, оно обладает мощностью 1ватт.

Для вас это будет любопытно Эксплуатация мультиметра DT- 832: аннотация по применению

В базе этого обычного определения лежит формула: N=A/t. Обозначение символов тут следующее:

• N — это обозначение мощности;
• A в физике обычно обозначает работу, которая измеряется в тех же единицах, что и энергия;
• t — это обозначение времени.

Если нужно найти механическую величину, то для этой цели может быть применена другая формула, основанная на других величинах: N=FV. Проще говоря, необходимо силу помножить на скорость.

Отношение к амперам и вольтам

Кроме 2-ух формул, которые подверглись рассмотрению выше, для определения нередко применяется еще одна. Сфера ее использования — электрика. Между мощностью и основными величинами, характеризующими электрический ток, также выслеживается определенная связь.

Зная напряжение и силу тока, можно безошибочно найти электрическую мощность. Для этого довольно перемножить два узнаваемых значения. К примеру, если сила тока составляет 5 ампер, а напряжение — 50 вольт, то разыскиваемая величина в данном случае будет равна 250 Вт. Такое число выходит в итоге умножения 5 на 50.

Формула для определения электрической величины записывается в виде P=IV. Буквенные обозначения следующие:

• P — электрическая мощность;
• I — сила тока;
• V — напряжение.

Если применять вольтметр и амперметр, можно найти мощность. Но дабы выяснить мощность участка цепи, необязательно проводить вычислительные операции. Существует особое измерительное устройство, которое по аналогии с вольтметром и амперметром именуется ваттметром. Его довольно включить в сеть, дабы выяснить значение.

Дольные и кратные единицы

Если мощность очень велика либо, напротив, мала, то внедрение в качестве единицы измерения обыденного ватта будет неловким. В данном случае на помощь придут кратные и дольные единицы. Если гласить только об одной лампочке и о малых промежутках времени, то мощность будет не очень большой. К примеру, за час таковой осветительный устройство может производить около 100 джоулей энергии.

Но когда нужна найти силу не одной, а нескольких таких лампочек (10-ка, сотен, тыщ), и не за один час, а, к примеру, в месяц либо год, то число получится массивным. Целенаправлено применять не ватты, а их кратные обозначения — киловатты (кВт), мегаватты (МВт), гигаватты (ГВт).

Для вас это будет любопытно Физический смысл полного закона Ома для замкнутой цепи

Значение кратных величин просто найти по префиксам, которые применяются так же, как и в случаях с большинством других единиц. Приставка «кило» показывает на 1000 единиц, «мега» — на миллион, «гига» — на млрд.

В большинстве случаев на практике применяются киловатты. В одной таковой кратной единице насчитывается тыща ватт. То же самое касается и дольных толикой, использующихся в тех случаях, когда нужно указать малую мощность, которая в 10-ки, сотки, тысячи и миллионы раз меньше 1 Вт. К примеру:

• десятая часть вата — это дециват;
• сотая часть — сантиватт;
• тысячная — милливатт.

В некоторых мед аппаратах в качестве единицы измерения применяются микроватты. Любая такая единица в миллион раз меньше ватта.

Черта ватт-часов

В бытовой сфере нередко применяется очень схожая на ватт по наименованию единица измерения — ватт-час. Но между обыкновенными ваттами и ватт-часами существует большая разница. Не стоит одну единицу принимать за другую. Их нереально и переводить друг в друга. Ватт-час — это единица, при помощи которой измеряется количество выработанной либо потребленной энергии, а не скорость ее употребления.

Дабы можно было осознать разницу между ваттом и ватт-часом, можно разглядеть пример применения обыденного телека мощностью в Вт, равной 250:

1. Если в доме больше ничего не будет включено, то через 60 минут показания счетчика увеличатся на 250 ватт-часов (0,25 киловатт-часов).
2. Если при таких же критериях телек будет работать три часа попорядку, то на счетчике набежит уже 750 ватт-часов (0,75 киловатт-часов). Разумеется, телек потребляет 250 Вт в час. Количество применяемой им энергии, измеряемое в ватт-часах, находится в зависимости от времени работы.

Ватт — это принятая единица измерения мощности. Если электроприёмник имеет 1Вт, означает, он за секунду потребляет 1 джоуль электроэнергии. Таковой мощностью обладает передатчик обыденного мобильного телефона.