Что измеряется в ваттах
Что измеряется в ваттах
Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.
Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1882 году. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. На XIX Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году ватт был включён в Международную систему единиц (СИ).
Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребная мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию о количестве ватт, необходимых для его работы.
Содержание
Определение
1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль. [1] Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с другими единицами СИ следующими соотношениями:
Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.
Перевод в другие единицы измерения мощности
Ватт связан с другими единицами измерения мощности следующими соотношениями:
1 Вт = 10 7 эрг/с 1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с 1 Вт ≈ 1,36·10 −3 л. с. 1 Вт = 859,8452279 кал/ч
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.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 Вт | декаватт | даВт | daW | 10 −1 Вт | дециватт | дВт | dW |
| 10 2 Вт | гектоватт | гВт | hW | 10 −2 Вт | сантиватт | сВт | cW |
| 10 3 Вт | киловатт | кВт | kW | 10 −3 Вт | милливатт | мВт | mW |
| 10 6 Вт | мегаватт | МВт | MW | 10 −6 Вт | микроватт | мкВт | µW |
| 10 9 Вт | гигаватт | ГВт | GW | 10 −9 Вт | нановатт | нВт | nW |
| 10 12 Вт | тераватт | ТВт | TW | 10 −12 Вт | пиковатт | пВт | pW |
| 10 15 Вт | петаватт | ПВт | PW | 10 −15 Вт | фемтоватт | фВт | fW |
| 10 18 Вт | эксаватт | ЭВт | EW | 10 −18 Вт | аттоватт | аВт | aW |
| 10 21 Вт | зеттаватт | ЗВт | ZW | 10 −21 Вт | зептоватт | зВт | zW |
| 10 24 Вт | йоттаватт | ИВт | YW | 10 −24 Вт | йоктоватт | иВт | yW |
| применять не рекомендуется | |||||||
Примеры в природе
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 электроприборам. Однако эти две единицы измерения относятся к разным физическим величинам. В ваттах и, следовательно, киловаттах измеряется мощность, то есть количество энергии, потребляемое прибором за единицу времени. Ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения энергии, то есть ими определяется не характеристика прибора, а количество работы, выполненной этим прибором.
Эти две величины связаны следующим образом. Если лампочка мощностью в 100 Вт работала на протяжении 1 часа, её работа потребовала 100 Вт·ч энергии, или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит такое же количество энергии за 2,5 часа. Мощность электростанции измеряется в мегаваттах, но количество проданной электроэнергии будет измеряться в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Что измеряется в ваттах
Многим известна единица измерения ватт, являющаяся составной частью Международной системы СИ. Однако, не все люди точно знают и до конца понимают, что измеряется в ваттах. Между тем, этот параметр характеризует такое понятие, как мощность, применяемую к механическим, электрическим и другим агрегатам. По своей сути, данная единица определяет, сколько может быть выполнено полезной работы за установленный промежуток времени.
Что такое ватт
Свое название единица измерения мощности получила в честь шотландского инженера Джеймса Уатта – создателя паровой машины. Уже в те времена делались попытки точно установить работоспособность этого механизма. Для расчетов использовалась лошадиная сила, составляющая приблизительно 730-740 ватт. Окончательно в качестве единицы мощности он был принят в 1882 году на конгрессе Британской научной ассоциации.
Кроме того, существует связь ватта и некоторых несистемных единиц. В качестве примера можно привести калорию. Получается, что 1Вт = 859, 845 кал/час. С помощью этого соотношения можно легко определить количество теплоты, выделяемое различными электрическими устройствами, например, обогревателями.
Ватт и другие единицы измерения
Если с помощью ватта измеряется мощность, то обязательно должна быть и формула, применяемая для таких вычислений. Поскольку мощность считается определенной работой, совершаемой в единицу времени, то в виде формулы она будет выглядеть, как P=A/t. В свою очередь, работа определяется в виде A=F x S, где F является силой, а S – расстоянием.
Следовательно, формула мощности может быть представлена и в другом виде: Р = F х S /t. Все известно, что S /t является скоростью V. Поэтому следующий вариант будет выглядеть, как Р = F х V.
Существует взаимосвязь ватта с ампером и вольтом, с помощью которых измеряется сила тока и напряжение. В этом случае мощность постоянного тока представляется как 1Вт = 1А х 1В или P = I x U
При выполнении расчетов нередко применяются более удобные единицы – киловатты, мегаватты или микроватты. Они являются производной от основной единицы, изменяясь в большую или меньшую сторону. Таким образом, мощность измеряется в ваттах и составляет: 1 киловатт (кВт) = 1000Вт, а 1 мегаватт (мВт) = 1000000Вт. Для измерения малых мощностей используется микроватт (мкВт), равный 1Вт х 10-6, то есть, по факту, это одна миллионная часть ватта. Существуют и другие единицы ватта, не используемые на практике, а лишь при выполнении всевозможных расчетов.
Учет электроэнергии
Единица измерения мощности широко применяется при измерениях и учете потребленной электроэнергии. Основой является ватт х час, показывающий количество работы, произведенной в течение 1 часа при электрической мощности 1Вт.
Что измеряется в ваттах
Ватт – единица измерения мощности, а также теплового потока, потока звуковой энергии, мощности постоянного электрического тока, активной, реактивной и полной мощности переменного электрического тока, потока излучения и потока энергии ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Имеет русское обозначение – Вт и международное обозначение – W.
Другие единицы измерения
Ватт, как единица измерения:
Ватт как единица измерения имеет русское обозначение – Вт и международное обозначение – W.
1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.
Вт = кг · м 2 / с 3 = Дж / с.
1 Вт = 1 кг · 1 м 2 / 1 с 3 = 1 Дж / 1 с.
В Международную систему единиц ватт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «ватт» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (Вт). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием ватта.
Применение ватта:
В ваттах измеряют мощность, мощность теплового потока, потока звуковой энергии, мощность постоянного электрического тока, активной, реактивной и полной мощности переменного электрического тока, мощность потока излучения и потока энергии ионизирующего излучения.
Также имеет место и схожая о названию внесистемная единица измерения киловатт-час (кВт⋅ч), ватт-час (Вт⋅ч). Следует, при этом 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 (Вт⋅ч) и киловатт-час (кВт⋅ч) являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах (Вт⋅ч) и киловатт-часах (кВт⋅ч) выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.
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.
Представление ватта в других единицах измерения – формулы:
Через основные и производные единицы системы СИ ватт выражается следующим образом:
Содержание
Примеры
1 W = 1 J s = 1 N ⋅ м s = 1 k г ⋅ м 2 s 3 < displaystyle mathrm <1
< frac >>>> 
A>>
Два дополнительных преобразование единиц для ватта можно найти, используя приведенное выше уравнение и Закон Ома.
1 W = 1 V 2 Ω = 1 А 2 ⋅ Ω < Displaystyle mathrm <1
A ^ <2> < cdot>Omega>>
Происхождение и принятие в качестве единицы СИ
Ватт назван в честь шотландского изобретателя. Джеймс Ватт. [4] Это название единицы было первоначально предложено К. Уильям Сименс в августе 1882 года в Послании президента пятьдесят второму съезду Британская ассоциация развития науки. [5] Отмечая, что единицы в практическая система единиц были названы в честь ведущих физиков, Сименс предложил ватт может быть подходящим названием для единицы мощности. [6] Компания Siemens последовательно определила устройство в рамках существовавшего на тот момент система практических единиц как «мощность, передаваемая током ампера через разность потенциалов вольт». [7]
В октябре 1908 года на Международной конференции по электрическим единицам и стандартам в Лондоне, [8] для практических электрических единиц были установлены так называемые «международные» определения. [9] Определение Сименса было принято как «международный» ватт. (Также используется: 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 (то есть с использованием только длины, массы и времени). Конкретно это означало, что 1 ватт теперь определялся как количество энергии, передаваемое за единицу времени, а именно 1 Дж / с. В этом новом определении 1 «абсолютный» ватт = 1.00019 «международный» ватт. В текстах, написанных до 1948 года, вероятно, используется «международный» ватт, что требует осторожности при сравнении числовых значений этого периода с ваттным значением после 1948 года. [4] В 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам принял «абсолютный» ватт в Международная система единиц (СИ) как единица мощности. [10]
Кратные
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Аттоватт
Фемтоватт
Фемтоватт (fW) равен одному квадриллионный (10 −15 ) ватта. Технологически важные мощности, которые измеряются в фемтоваттах, обычно встречаются в ссылках на радио и радар приемники. Например, для получения значимых показателей производительности FM-тюнера для чувствительности, бесшумности и отношения сигнал / шум необходимо указать РЧ-энергию, подаваемую на антенный вход. Эти входные уровни часто указываются в дБф (децибелы ссылается на 1 фемтоватт). Это 0,2739 микровольт на нагрузке 75 Ом или 0,5477 микровольт на нагрузке 300 Ом; в спецификации учтено входное сопротивление ВЧ тюнера.
Picowatt
Nanowatt
Нановатт (нВт) равен одной миллиардной (10 −9 ) ватта. Важные мощности, которые измеряются в нановаттах, также обычно используются в отношении радиоприемников и радаров.
Микроватт
Микроватт (мкВт) равен одной миллионной (10 −6 ) ватта. Важные значения мощности, которые измеряются в микроваттах, обычно указываются в медицинское оборудование такие системы, как ЭЭГ и ЭКГ, в широком спектре научных и инженерных инструментов, а также в отношении радиоприемников и радаров. Компактный солнечные батареи для таких устройств, как калькуляторы и часы, обычно измеряется в микроваттах. [13]
Милливатт
Милливатт (мВт) равен одной тысячной (10 −3 ) ватта. Типичный лазерная указка выдает около пяти милливатт световой мощности, тогда как типичный слуховой аппарат для людей используется менее одного милливатта. [14] Аудиосигналы и другие уровни электронных сигналов часто измеряются в дБм, относительно одного милливатта.
Киловатт
В киловатт (кВт) равно одной тысяче (10 3 ) Вт. Эта единица измерения обычно используется для выражения выходной мощности двигатели и мощность электродвигателей, инструментов, машин и нагревателей. Это также обычная единица, используемая для выражения электромагнитный выходная мощность радиовещания и телевидения передатчики.
Один киловатт примерно равен 1,34 Лошадиные силы. Небольшой электрический обогреватель с одним нагревательный элемент можно использовать 1,0 киловатт. Среднее потребление электроэнергии домохозяйством в США составляет около одного киловатта. [ii]
Площадь поверхности в один квадратный метр на Земле обычно получает около одного киловатта энергии. Солнечный лучик от солнца ( солнечное излучение) (в ясный полдень, недалеко от экватора). [16]
Мегаватт
Мегаватт (МВт) равен одному миллиону (10 6 ) Вт. Многие события или машины производят или поддерживают преобразование энергии в таком масштабе, включая большие электродвигатели; большие военные корабли, такие как авианосцы, крейсеры и подводные лодки; большой серверные фермы или дата-центры; и некоторое научно-исследовательское оборудование, такое как суперколлайдеры, и импульсы на выходе очень больших лазеров. Большое жилое или коммерческое здание может потреблять несколько мегаватт электроэнергии и тепла. На железных дорогах современные мощные электровозы обычно имеют пиковую выходную мощность 5 или 6 МВт, а некоторые производят гораздо больше. В Евростар, например, потребляет более 12 МВт, тогда как тяжелые дизель-электрические локомотивы обычно производят / используют от 3 до 5 МВт. НАС. атомные электростанции имеют чистую летнюю мощность от 500 до 1300 МВт. [17]
Самое раннее упоминание мегаватта в Оксфордский словарь английского языка (OED) ссылка на 1900 г. Международный словарь английского языка Вебстера. OED также заявляет, что мегаватт появился в статье 28 ноября 1947 года в журнале. Наука (506:2).
Гигаватт
Тераватт
Тераватт (ТВ) равен одному триллиону (10 12 ) Вт. Общая мощность, потребляемая людьми во всем мире, обычно измеряется в тераваттах. Самые мощные 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 длятся всего 30. микросекунды.
Петаватт
На основе 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] или МВте [27] ) по соглашению относится к электроэнергия производится генератором, а мегаватт тепловой или тепловой мегаватт [28] (МВт, МВтт, или MWth, МВтth) относится к тепловая мощность выпускается заводом. Например, Бальзамированная атомная электростанция в Аргентине использует реактор деления произвести 2109 МВтт (т.е. тепло), который создает пар для привода турбины, которая производит 648 МВте (то есть электричество). Другой Префиксы SI иногда используются, например гигаватт электрический (ГВте). В Международное бюро мер и весов, который поддерживает стандарт SI, гласит, что дополнительную информацию о количестве следует прикреплять не к символу единицы, а к символу количества (т. е. птепловой = 270 Вт, а не п = 270 Втth), поэтому эти единицы не являются СИ. [29] Согласно СИ энергетическая компания Ørsted A / S использует единицу мегаватта для выработки электроэнергии и эквивалентную единицу мегаджоуль в секунду для поставленной тепловой мощности в комбинированное производство тепла и электроэнергии станция, такая как Электростанция Аведёре. [30]
При описании переменный ток (AC) электричество, еще одно различие проводится между ваттом и вольт-ампер. Хотя эти единицы эквивалентны для простых резистивный схемы, они различаются, когда нагрузки показывают электрическое реактивное сопротивление.
Радиопередача
Радиостанция обычно сообщают мощность своих передатчиков в ваттах, ссылаясь на эффективная излучаемая мощность. Это относится к мощности, которую должна излучать полуволновая дипольная антенна, чтобы соответствовать интенсивности главного лепестка передатчика.
Различие между ваттами и ватт-часами
Например, если лампочка с номинальной мощностью 100 W включается на один час, затрачено 100ватт-часы (Вт · ч), 0,1 киловатт-час, или 360кДж. Такое же количество энергии могло бы зажечь 40-ваттную лампочку на 2,5 часа или 50-ваттную лампочку на 2 часа.
Выходная мощность = энергия / время 1 тераватт-час в год = 1 × 10 12 Втч / (365 дней × 24 часа в сутки) ≈ 114 миллионов ватт,
что эквивалентно приблизительно 114 мегаватт постоянной выходной мощности.
В ватт в 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 изменения мощности во времени [iii] ), неправильно называть ватт (или ватт-час) «ватт в час». [31]
Ватт (единица измерения)
Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности.
Различают механическую, тепловую и электрическую мощность:
Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.
С другими единицами СИ ватт связан следующими соотношениями:
Перевод в некоторые другие единицы измерения мощности:
1 Вт = 10 7 эрг/с ≈ 0,102 кгс·м/с ≈ 1,36×10 −3 л. с.
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 Вт | декаватт | даВт | daW | 10 −1 Вт | дециватт | дВт | dW |
| 10 2 Вт | гектоватт | гВт | hW | 10 −2 Вт | сантиватт | сВт | cW |
| 10 3 Вт | киловатт | кВт | kW | 10 −3 Вт | милливатт | мВт | mW |
| 10 6 Вт | мегаватт | МВт | MW | 10 −6 Вт | микроватт | мкВт | µW |
| 10 9 Вт | гигаватт | ГВт | GW | 10 −9 Вт | нановатт | нВт | nW |
| 10 12 Вт | тераватт | ТВт | TW | 10 −12 Вт | пиковатт | пВт | pW |
| 10 15 Вт | петаватт | ПВт | PW | 10 −15 Вт | фемтоватт | фВт | fW |
| 10 18 Вт | эксаватт | ЭВт | EW | 10 −18 Вт | аттоватт | аВт | aW |
| 10 21 Вт | зеттаватт | ЗВт | ZW | 10 −21 Вт | зептоватт | зВт | zW |
| 10 24 Вт | йоттаватт | ИВт | YW | 10 −24 Вт | йоктоватт | иВт | yW |
| применять не рекомендуется | |||||||
| Единицы СИ |
|---|
| Основные: метр | килограмм | секунда | ампер | кельвин | кандела | моль |
| Производные: радиан | стерадиан | герц | градус Цельсия | катал | ньютон | джоуль | ватт | паскаль | кулон | вольт | ом | сименс | фарад | вебер | тесла | генри | люмен | люкс | беккерель | грэй | зиверт |
Полезное
Смотреть что такое «Ватт (единица измерения)» в других словарях:
Ватт, единица работоспособности — О типе морских побережий см. Ватты Ватт (обозначение: Вт, W) в системе СИ единица измерения мощности. Различают механическую, тепловую и электрическую мощность: в механике 1 ватт равен мощности, при которой за 1 секунду времени совершается… … Википедия
Единица измерения Сименс — Сименс (обозначение: См, S) единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому. До Второй мировой войны (в СССР до 1960 х годов) сименсом называлась единица электрического сопротивления, соответсвующая сопротивлению … Википедия
Вольт (единица измерения) — Вольт (обозначение: В (рус.), V (лат.)) единица измерения электрического напряжения в системе СИ. Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт. Единица названа в честь… … Википедия
Зиверт (единица измерения) — Зиверт (обозначение: Зв, Sv) единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт это количество энергии, поглощённое килограммом… … Википедия
Беккерель (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Беккерель. Беккерель (обозначение: Бк, Bq) единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в… … Википедия
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
Сименс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сименс. Сименс (русское обозначение: См; международное обозначение: S) единица измерения электрической проводимости в Международной системе единиц (СИ), величина обратная ому. Через другие… … Википедия
Тесла (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого… … Википедия
Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… … Википедия
Грей (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Грей. Грей (обозначение: Гр, Gy) единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате… … Википедия