A watt fizikai mennyiség, amellyel mindenkinek napi szinten meg kell küzdenie anélkül, hogy tudná. Mit mérnek vele, mikor keletkezett, és milyen képlettel lehet megtalálni? Keressük a választ ezekre a kérdésekre.
Mi az a watt
Először is érdemes ismerni ennek a kifejezésnek a definícióját. Tehát a watt a teljesítmény mértékegysége, amelyet az SI Nemzetközi Rendszerében használnak.
Három típusa lehet:
- Mechanikai.
- Elektromos.
- Hő.
Általánosan elfogadott, hogy 1 watt az a teljesítmény, amelyen 1 joule munkája (A) 1 másodperc (t) alatt elkészül.
Megjelenés története
A wattokat először 1882-ben használták az Egyesült Királyságban a teljesítmény mérésére. Ezt megelőzően lóerőt használtak, és egyes országokban eltérő volt a értelmezésük.
A mértékegység (watt) feltalálója az ipari forradalom "atyja" volt, James Watt (van Watt írásmódja). Az ő tiszteletére egyébként elnevezték. Emiatt mind a joule-t (amelyet James Prescott Joule brit tudósról neveztek el), mind a watt mindig nagybetűvel írják, ha rövidítik.– W (angolul W).
1960 óta a watt az egész világon használt teljesítményegység. Végül is ekkor ismerte fel az SI-rendszer.
Erőképlet
Miután a watt meghatározásával és megjelenésének történetével foglalkoztunk, érdemes ismerni a képletét. Így néz ki: N=A / t. És ez azt jelenti, hogy a munka osztva az idővel.
Néha a wattok számának megállapításához egy kissé eltérő teljesítményképletet használnak: N=F x V. Ebben a példában a kívánt értéket nem munka és idő, hanem erő és sebességadatok.
Valójában a második képlet egyfajta adaptációja a klasszikusnak. Egyszerűen figyelembe kell venni, hogy a munka egyenlő az erő távolság származékával (A \u003d F x S), és a sebesség a távolság hányadosa osztva az idővel (V \u003d S / t). Ha az összes adatot megadja: a következő példát kapja: N=F x S/t=F x V.
Watt, volt és amper
Az előző bekezdésben a vizsgált fizikai mennyiség megállapítására szolgáló képlet mellett van még egy. Megmutatja a teljesítmény (watt), a feszültség (volt) és az áram (amper) közötti összefüggést.
Azonban érdemes egy kicsit többet megtudni ezekről az egységekről, mielőtt megismerkednénk velük.
A
Volt (V, angolul V) az elektromos feszültség mértékegysége. A képletekben a latin U betűvel jelöljük.
Amper (A, angolul A is) - értékaz elektromos áram erősségét jellemzi, I betűvel jelölve.
A teljesítmény, a feszültség és az áram közötti összefüggés képlete
Ezen mennyiségek jellemzőit röviden figyelembe véve ezt a képletet kapjuk.
Így néz ki: P=U x I. Ebben P a teljesítmény (watt), U a feszültség (volt), I az áram (amper).
Ha szükséges, ez a képlet szimulálható, ha a teljesítmény már ismert, de meg kell találni az áramerősséget (I=P / U) vagy a feszültséget (U=P / I).
A technológia korszerű fejlődésével, hogy megtudja, hány wattot tartalmaz egy bizonyos számú amper, egyszerűen megkereshet egy speciális teljesítményszámító programot az interneten, és beírhatja abba a rendelkezésre álló adatokat. Ezt nem nehéz megtenni, bármelyik kereső sorában meg kell keresni a "watt to amp konverziós kalkulátor" kifejezést, és a rendszer megadja a szükséges oldalak címét.
Több kedd
A gyakorlati alkalmazások mellett a kérdéses mértékegységeket gyakran számos elméleti számítás elvégzésére használják. Ha azonban a teljesítmény rendkívül kicsi, a wattokat sok nullával tizedesjegyekkel írni nem praktikus. E feladat megkönnyítése érdekében a tudósok több W-egységet vezettek be. Általában hatványként írják őket mínuszjel.
Ma már egy tucat van belőlük, de a gyakorlatban sok közülük nincs használatban.
Például a watt első két részszorosa: dW (deciwatt, egyenlő 10-1 W) és cW (centiwatt, egyenlő 10-) 2W) nemhasználatra ajánlott. De milliwatt (mW egyenlő 10-3), mikrowatt (µW egyenlő 10-6) és nanowatt (nW egyenlő 10) -9W) az egyik leggyakrabban használt. És nem csak a számításoknál, hanem a különféle mérőműszerek gyártásánál is.
Például az olyan orvosi eszközök, mint az elektrokardiográfok és az elektroencefalográfok mikrowattot (µW) használnak.
A fent felsoroltakon kívül további öt részegység van: pikowatt (10-12), femtowatt (10-15), attowatt (10-18), zeptowatt (10-21) és ioktowatt (10-24). Ritka esetekben azonban mindegyiket használják, és akkor is csak elméleti számításoknál.
Ked osztályok
Maga a kérdéses egység viszonylag kicsi. Például egy kilogramm ruhanemű egy óra alatti kimosásához egy A++ osztályú automata mosógépben 150 watt elektromos áramra van szükség. Ha azonban figyelembe vesszük, hogy átlagosan körülbelül 3,5 kilogramm dolgot mosnak el egyszerre, akkor 525 wattot fogyasztunk. És ez csak egy mosás, de hány ilyen történik egy hónap vagy egy év alatt? Sok, valamint az elfogyasztott wattok száma. Az írás egyszerűbbé tétele érdekében az egységek tíz többszörösét osztják ki W alapján, amelyeket fokként írnak le.
A részszorosokhoz hasonlóan az első kettő (dekawatt - 101 és hektawatt - 102) nem használható, ezért csak „de jure” léteznek.
Érdemes megjegyezni, hogy a több egység rövidítéseinek írásakor az első betűk gyakrannagybetűvel. Ez azért van így, hogy ne keverjük össze a megawattot (MW - 106) a mikrowatttal (mW) és más hasonló értékekkel.
A leggyakrabban használt a jól ismert kilowatt (kW). Ez ezer wattnak felel meg (103). A második legnépszerűbb a már említett megawatt. Ezt az egységet leggyakrabban a villamosenergia-iparban használják. Ritkábban olyan mennyiségeket használ, mint a gigawatt (GW - 109) és a terawatt (TW - 1012). Például egy év alatt az emberiség átlagosan körülbelül 1,9 TW áramot fogyaszt.
A fennmaradó négy mennyiség petawatt (PW - 1015), exawatt (EW - 1018), zettawatt (ZW - 10 21) és iottawatt (IVT 1024) nagyon ritkán használatos, főleg elméleti számításoknál. Például az egyik szerint azt feltételezzük, hogy a Nap által kibocsátott energia összteljesítménye 382,8 IW.
A watt sok többszöröse és részszorosa ellenére nem nehéz matematikai műveleteket végrehajtani velük. A legegyszerűbb módja, ha mindent wattra konvertál, majd a műveleteket fokokkal hajtja végre.
A watt (nagy vagy kis mennyiség használatánál a hozzájuk tartozó mennyiség) egy másik egyszerű módja az, ha keres egy online számológépet az interneten. A segítségével egyébként akár a wattokat is lóerővé alakíthatod.
Watt és wattóra
Miután rájöttünk, mi a watt mértékegysége (valamint ismerjük a többszöröseit és részszorosait, és megtaláljuk a képleteket), érdemes rászánni az időtegy olyan közeli fogalom figyelembevétele, mint a wattóra (Wh). Bár a Tue és a Wh neve nagyon hasonló, kissé eltérő dolgokat jelentenek.
A második mértékegység egy bizonyos időtartam (egy óra) alatt termelt energia mérésére szolgál.
A különbség egyértelműbbé tétele érdekében érdemes megfontolni egy hagyományos, 2200 watt teljesítményű elektromos vízforraló működését. A téli befőttek elkészítéséhez a háziasszony egy órán keresztül szinte folyamatosan vizet melegített vele. Ez idő alatt a készülék 2200 Wh-t használt fel. Ha egy nő gyengébb, 1100 W-os vízforralót venne, az két óra alatt ugyanannyi folyadékot forralna fel, és továbbra is ugyanazt a 2200 Wh-t használná fel.
A fogyasztóknak szállított összes villamos energiát nem wattban, hanem wattórában mérik (gyakrabban kilowattórában, szintén ezres arányban). Ennek megerősítéséhez egyszerűen lépjen bármelyik házmérőhöz. Országtól és gyártótól függetlenül a számok mellett (amelyek a felhasznált villamos energia mennyiségét mutatják) ott lesz a „kilowattóra” (kWh) megjegyzés. Lehet angolul is: kilowatt-hour (kW⋅h).
Ugyanakkor az azt szintetizáló erőművek teljesítményét közönséges wattban (kilowatt és megawatt) mérik.
