A Watt egy fizikai mennyiség, amellyel mindenkimindennap szembe kell néznie anélkül, hogy tudna róla. Mit mérnek meg vele, mikor merült fel, és milyen képlettel lehet megtalálni? Találjuk meg a választ ezekre a kérdésekre.
Mi a watt
Először is érdemes kideríteni ennek a kifejezésnek a meghatározását. Tehát a watt a nemzetközi SI rendszerben használt teljesítmény mértékegysége.
Háromféle lehet:
- Mechanikai.
- Elektromos.
- Termikus.
Általánosan elfogadott, hogy 1 watt az a teljesítmény, amelynél 1 joule munkáját (A) 1 másodperc (t) alatt végezzük.
A megjelenés története
Nagy-Britanniában 1882-ben kezdték először használni a wattot a teljesítmény mérésére. Előtte lóerőt használtak, és egyes országokban más volt a megértésük.
Ennek a mértékegységnek (watt) feltalálója az voltAz ipari forradalom "atyja" James Watt (más néven Watt). Egyébként tiszteletére őt nevezték el. Ezért a joule-hoz hasonlóan (amelyet James Prescott Joule brit tudós vezetéknevével neveznek el) és a wattot rövidített formában mindig nagybetűvel - W (angolul W) írják.
1960 óta a watt az egész világon használt teljesítmény mértékegysége. Végül is akkor ismerte fel őt az SI-rendszer.
Teljesítmény képlet
Miután foglalkozott a watt megjelenésének meghatározásával és történetével, érdemes megtudni annak képletét. Így néz ki: N = A / t. És az idővel elosztott munkát jelenti.
Néha a wattok számának megismerése érdekébena teljesítmény képletét némileg másképp használják: N = F x V. Ebben a példában a kívánt értéket nem munka és idő, hanem az erő és a sebesség adatai alapján számítják ki.
Valójában a második képlet egyfajtaa klasszikus adaptációja. Egyszerűen figyelembe vesszük, hogy a munka megegyezik a távolságra eső erő deriváltjával (A = F x S), a sebesség pedig a távolság idővel való elosztásának hányadosa (V = S / t). Ha ezeket az adatokat feltette: a következő példát kapja: N = F x S / t = F x V.
Watt, volt és amper
Az előző bekezdésben figyelembe vett, a vizsgált fizikai mennyiség keresésének képlete mellett van egy másik is. Bemutatja a teljesítmény (watt), a feszültség (volt) és az áram (amper) viszonyát.
Mielőtt azonban megismerkedne vele, érdemes egy kicsit többet megtudni ezekről a mértékegységekről.
A Volt (V, angolul V) az elektromos feszültség mértékegysége. A képletekben latin U betűvel jelöljük.
Az Ampere (A, angolul A) egy elektromos áram erősségét jellemző érték, amelyet I. betűvel jelölünk.
A teljesítmény, a feszültség és az áram kapcsolatának képlete
Röviden áttekintve e mennyiségek jellemzőit, megkapjuk ezt a képletet.
Így néz ki: P = U x I. Ebben P a teljesítmény (watt), U a feszültség (volt), I az áramerősség (amper).
Szükség esetén ez a képlet szimulálható, ha a teljesítmény már ismert, de meg kell találnia az áramot (I = P / U) vagy a feszültséget (U = P / I).
A technika modern fejlődésével, annak érdekébenhogy megtudja, hány watt van egy bizonyos számú amperben, egyszerűen megtalálja az interneten egy speciális teljesítményszámítási programot, és beírhatja a rendelkezésre álló adatokat. Ezt nem nehéz megtenni, bármely keresőmotor sorában meg kell keresnie a "számológép a wattok amperekké alakításához" kifejezést, és a rendszer megadja a szükséges helyek címeit.
A W töredékegységei
A gyakorlati alkalmazások mellett aegységeket gyakran használnak számos elméleti számítás elvégzésére. Ha azonban a teljesítmény nagyon alacsony, akkor meglehetősen célszerűtlen wattokat írni nullákkal rendelkező tizedesjegyekkel. Ennek a feladatnak a megkönnyítése érdekében a tudósok W. töredékegységeit vezették be. Általában fokként mínuszban írják.
A mai napig tucatnyit osztottak ki belőlük, de a gyakorlatban sokukat nem használják.
Például a watt első két alszorzata: dW (deciwatt, egyenlő 10-1 W) és sW (szanwatt, egyenlő 10-2 W) használata nem ajánlott. De a milliwatt (mW, egyenlő 10-3), mikrowatt (μW egyenlő 10-6) és nanowatt (nW 10-9W) a leggyakrabban használtak. És nemcsak a számításokban, hanem a különféle mérőeszközök gyártásában is.
Például olyan orvostechnikai eszközökben, mint például az elektrokardiográf és az elektroencefalográf, a mértékegységek mikrowattok (μW).
A fent felsoroltakon kívül további öt részszorzó van: picowatt (10-12), femtowatt (10-15), attowatt (10-18), zeptowatt (10-21) és Ioctowatt (10-24). Mindazokat azonban ritka esetekben használják, majd csak elméleti számításokban.
Több W egység
Önmagában a vizsgált egység viszonylagkicsi. Például egy kilogramm mosoda egy órán át történő mosásához A ++ osztályú automata mosógépben 150 watt villamos energiára van szükség. Azonban, ha figyelembe vesszük, hogy átlagosan körülbelül 3,5 kilogramm mosás történik egyszerre, ez azt jelenti, hogy 525 wattot fogyasztanak. És ez csak egy mosás, és hány van egy hónapban vagy egy évben? Sokat, valamint az elfogyasztott wattok számát. Az írás megkönnyítése érdekében a teljesítmények alapján megírt egységek tízszeres többszörösét osztják ki W alapján.
Mint a töredékértékek esetében, az első kettő közülük (decawatt - 101 és hektowatt - 102) nem fogadhatók el, ezért csak de jure léteznek.
Érdemes megjegyezni, hogy több egység rövidítésének írásakor az első betűket gyakran nagybetűvel írják. Ez annak érdekében történik, hogy ne keverjük össze a megawattokat (MW - 106) mikrowatt (mW) és más hasonló értékekkel.
A leggyakrabban a jól ismert kilowatt (kW). Ez egyenlő ezer watt (103). A második legnépszerűbb a már említett megawatt. Ezt az egységet leggyakrabban a villamosenergia-iparban használják. Ritkábban olyan értékeket használ, mint a gigawatt (GW - 109) és terawatt (TW - 1012). Például egy év alatt az emberiség átlagosan körülbelül 1,9 TW áramot fogyaszt.
A fennmaradó négy mennyiség petawatt (PW - 1015), exawattok (EW - 1018), zettawatt (ZW - 1021) és Iottawatts (IW 1024) - nagyon ritkán használják, főként elméleti számításokban. Például egyikük feltételezik, hogy a Nap által kibocsátott energia teljes teljesítménye 382,8 IW.
A wattegységek sokszorosa és többszöröse ellenére nem nehéz velük matematikai műveleteket végrehajtani. A legegyszerűbb módszer mindent wattra fordítani, majd erővel végrehajtani a műveleteket.
A wattok megismerésének másik egyszerű módja(mennyiség nagy vagy kicsi, kapcsolódó mennyiségek használata esetén) - keressen online számológépet az interneten. Egyébként akár wattok lóerővé alakítására is használható.
Watt és wattóra
Kitalálta, hogy mi a watt mértékegysége(amellett, hogy megtanulta többszörösét és alszorzatát, és képleteket talált), érdemes időt szánni egy ilyen szoros fogalom fontosságára, mint wattóra (Wh). Noha W és W⋅ch neve nagyon hasonló, kissé eltérő fogalmakat jelentenek.
A második egységet egy meghatározott időtartam (egy óra) alatt előállított energia mérésére használják.
A különbség tisztábbá tétele érdekében érdemesfontolja meg egy közönséges elektromos vízforraló munkáját, amelynek teljesítménye 2200 watt. A kompótok előkészítésére a télre a háziasszony egy órán keresztül szinte folyamatosan melegítette vele a vizet. Ez idő alatt a készülék 2200 Wh-t használt. Ha egy nő egy gyengébb, 1100 W-os vízforralót vesz, akkor ugyanannyi folyadékot forral fel két óra alatt, és még mindig ugyanazt a 2200 Wh-t használja.
A fogyasztók számára biztosított teljes áramnem wattban, hanem wattórában mérik (gyakrabban kilowattórában is, arány: egy: ezer). Ennek megerősítéséhez egyszerűen bármelyik házmérőhöz eljuthat. Országtól és gyártótól függetlenül a számok mellett (a felhasznált villamos energia mennyiségét feltüntetve) egy „kilowattóra” (kWh) felirat lesz látható. Lehet angolul is: kilowattóra (kW⋅h).
Ráadásul az azt szintetizáló bármely erőmű teljesítményét hagyományos wattban (kilowattban és megawattban) mérik.
