Ватт - одиниця виміру потужності
1882 року Британська наукова асоціація прийняла рішення почати використовувати нову одиницю виміру під назвою «ват». Для чого вона використовується сьогодні, чому дорівнює і за якою її формулою можна обчислити? Давайте знайдемо відповіді на ці запитання.
Ватт – одиниця виміру чого?
Починаючи з того доленосного року, коли британці запровадили традицію використання вата, поступово в усьому світі стали переходити на нього, замість застарілих та непрактичних кінських сил. З появою системи СІ він був внесений до неї і почав використовуватися повсюдно.
Отже, яка фізична величина має одиницю виміру «ват»? Згадаймо уроки фізики: правильна відповідь на це питання – потужність.
Свою назву ват отримав на честь свого «батька» – шотландця Джеймса Ватта. У скороченні дана одиниця пишеться завжди з великої літери – Вт (W – згідно з міжнародними нормами системи СІ), а повністю – з маленькою «ват» (watt).
Будучи не основною, а похідною одиницею (згідно зі стандартом СІ), одиниця, що розглядається, залежить від метра, кілограма і секунди. На практиці це означає, що один ват – це потужність, при якій відбувається один джоуль роботи за одну секунду часу. Тобто виходить наступна залежність: 1Вт = 1Дж/1с = 1Н х м/с = кг х м 2 /с 3 = кг х м 2 х с -3.
Крім перерахованих вище, ват пов'язані з несистемними одиницями. Наприклад, із калорією. Так 1 Вт = 859, 845227858985 кал/година. Дане співвідношення важливо, коли йдеться про обчислення кількість теплоти, що виробляється електричним обігрівачем.
Отже, ват – одиниця виміру потужності. Давайте розглянемо, за якою формулою її можна обчислювати.
Як уже було сказано вище, потужність залежить від роботи та часу. Виходить наступна формула: Р = A/t (потужність дорівнює частки від розподілу роботи на час).
Знаючи, що формула роботи дорівнює: А = F х S (де F – сила, S – відстань), можна використовувати ці дані.
В результаті одержуємо формулу: Р = F х S/t. А оскільки S / t - це швидкість (V), то потужність припустимо обчислювати і так: Р = F х V
Взаємозалежність ампера, вата, вольта
Одиниця вимірювання, яку ми розглядаємо, знаходиться у прямому зв'язку з такими величинами як напруга (вимірюється у вольтах) та сила струму (вимірюється в амперах).
1 ват - це потужність постійного електричного струму при напрузі 1 В і силі 1А.
У вигляді формули це виглядає так: Р = І х U.
Вати, кіловати, мегавати та мікровати
Дізнавшись, що ват – одиниця виміру потужності, від яких величин вона залежить і за якими формулами її простіше обчислювати, варто звернути увагу на такі поняття як кіловат, мегават та мікроват.
Судячи зі стандартної системи СІ приставці «кіло», можна дійти невтішного висновку, що 1 кВт = 1000 Вт = 10 3 Вт. Тому для переведення ватів в кіловати потрібно просто їх кількість ділити на тисячу або навпаки, якщо кіловати переводяться у вати.
Наприклад, звичайний легковий автомобіль має потужність 60 000 ват. Щоб перевести це в кіловати, потрібно розділити 60 000 на 1000 і в результаті вийде 60 кВт.
Кіловати є загальноприйнятою одиницею для вимірювання потужності електроенергії. При цьому іноді застосовується велика кратна одиниця ВАТ. Йдеться про мегават - МВт. Він дорівнює 1 000 000 ват (10 6) або 1000 кіловат (10 3).
Наприклад, британський електропоїзд Eurostar має потужність в12 мегават. Тобто це 12 000 000 ватів. Не дивно, що він є найшвидшим у Великій Британії.
Незважаючи на скромні розміри, іноді ця одиниця виявляється занадто великою для вимірювання потужності певних предметів, тому нарівні з кратними в системі Сі виділяються і долеві одиниці вата. Найбільш часто використовуваною з них є мікроват (мкВт - пишеться з малої літери, щоб не плутати з мегаватом). Він дорівнює одній мільйонній частині вата (10-6). Зазвичай ця одиниця застосовується при розрахунку потужності електрокардіографів.
Крім трьох перелічених вище, існує ще близько двох десятків інших кратних і дольних одиниць вата. Проте найчастіше вони використовують у теоретичних розрахунках, а чи не практично.
Розглядаючи особливості вата (одиниці вимірювання потужності), звернімо увагу на ват-годину (Вт·ч). Цей термін використовується для вимірювання такої величини, як енергія (іноді у ват-годинах вимірюється робота).
1 ват-година дорівнює кількості роботи, виконаної протягом однієї години при потужності в 1 ват.
Оскільки одиниця, що розглядається, досить невелика, для вимірювання електрики частіше застосовується кіловат-година (кВт·ч). Він дорівнює 1000 ват-годин або 3600 Вт · с.
Зверніть увагу, що потужність енергії, що виробляється на електростанціях, вимірюється в кіловатах (іноді мегаватах), але для споживачів її кількість обчислюється в кіловат-годинах (рідше в мегават-годинах, якщо йдеться про мегаполіси або величезні підприємства).
Зверніть увагу, що крім кіловат-години і мегават-години, ват-година має такі самі кратні і долеві одиниці, як і звичайний ват.
Який прилад називається ватметром
Порівнявши визначення вата (одиниця вимірювання потужності) та ват-години(одиниця енергії чи роботи), зверніть увагу такий прилад як ваттметр (ваттметр, wattmeter). Він застосовується для виміру активної потужності електричного струму.
Класичний прилад такого роду складається з чотирьох контактів, два з яких використовуються для включення ватметра в електричний ланцюг послідовно з тією частиною, споживана потужність якої вимірюється на даний момент. Інші два контакти підключаються паралельно до неї.
Ваттметр зазвичай створюються на основі електродинамічних механізмів.