Ватт – единица измерения мощности

Определения

1 вольт — это 1 Дж/ 1 Кл. То есть, разность потенциалов будет равняться 1 В, если на перемещение заряда в 1 кулон потребуется потратить работу в 1 джоуль.

При этом для разных величин определение 1 вольта может звучать по-разному (пример на фото ниже). Но суть процесса всегда будет оставаться неизменной: чтобы получить 1 В нужно потратить 1 Дж на перемещение 1 Кл.

Что измеряется в вольтах: электрический потенциал, электрическое напряжение, разность потенциалов, электродвижущая сила.

1 Вт — это мощность, при которой за одну секунду времени совершается работа в один джоуль.

Основной формулой для определения ватта считается:

[ begin{equation} 1 Вт = frac{1 кг * 1 м^ 2}{1 с^ 3} end{equation} ]

Помимо нее существует еще несколько вариантов выражения (без использования основных единиц СИ):

[  Вт = frac{Дж}{с} = frac{Н*м}{с}  = В * А]

Что измеряется в ваттах: мощность, мощность постоянного и переменного тока, тепловой поток, поток излучения и звуковой энергии.

Главное различие — это то, что данные единицы предназначены для измерения разных физических величин. Как метры — для расстояния, а секунды для подсчета времени.

Чтобы нагляднее изобразить отличие между этими понятиями, достаточно вспомнить процесс оплаты коммунальных услуг. Плата идет за электричество в сети (за те самые 220 В), но начисляется она в киловаттах. То есть потребители платят за то, что приборы смогли взять из электросети.

Путаница возникает по двум причинам:

• обе единицы измерения взаимосвязаны. Обе величины можно встретить в одних и тех же формулах, в качестве характеристик того или иного физического явления;
• названия созвучны. Также стоит учитывать, что на бытовых электроприборах, обычно указывают и V, и W.

История появления

Впервые ватты стали использовать как величину для измерения мощности в Великобритании в 1882 г. До этого в ходу были лошадиные силы, причем в отдельных странах их понимание отличалось.

Изобретателем этой единицы измерения (ватт) стал «отец» промышленной революции – Джеймс Ватт (встречается вариант написания Уатт). В честь него, кстати, она и была названа. По этой причине, как и джоуль (назван фамилией британского ученого Джеймса Прескотта Джоуля), так и ватт, в сокращенном виде всегда пишется с большой буквы – Вт (по-английски W).

Начиная с 1960 г. ватт – единица измерения мощности, применяемая во всем мире. Ведь именно тогда он был признан системой СИ.

Кто придумал использовать ватты

Специфическое наименование дано этой единице измерения по фамилии шотландского изобретателя Д. Ватта. Именно он впервые предложил использовать нормированную величину мощности – лошадиную силу. Такой подход стал основой для стандартизации этого важнейшего параметра, основной оценки энергетического потенциала силовых агрегатов.

К сведению. Одна лошадиная сила эквивалентна мощности, необходимой для подъема предмета с весом 75 кг на высоту 1 метр за секунду (≈734 Вт).

Формула мощности

Разобравшись с определением и историей появления ватта, стоит узнать его формулу. Выглядит она таким образом: N = А/t. И расшифровывается это как работа, разделенная на время.

Иногда для того, чтобы узнать количество ватт, формулу мощности используют несколько другую: N = F х V. В данном примере искомая величина вычисляется не при помощи работы и времени, а с использованием данных силы и скорости.

Фактически вторая формула – это своеобразная адаптация классической. Просто взято во внимание, что работа равна производной силы на расстояние (А = F х S), а скорость – частное от деления расстояния на время (V = S/t). Если поставить все эти данные: получается такой пример: N = F х S/t = F х V.

Как обозначается мощность: единицы измерения

В таблице выше вы увидели обозначение в ваттах, и читая инструкции к бытовой технике, можно заметить, что среди характеристик прибора обязательно указано количество ватт. Это единица измерения механической мощности, используемая в международной системе СИ. Она обозначается буквой W или Вт.

Измерение мощности в ваттах было принято в честь шотландского ученого Джеймса Уатта — изобретателя паровой машины. Он стал одним из родоначальников английской промышленной революции.

В физике принято следующее обозначение мощности: 1 Вт = 1 Дж / 1с.

Это значит, что за 1 ватт принята мощность, необходимая для совершения работы в 1 джоуль за 1 секунду.

В каких единицах еще измеряется мощность? Ученые-астрофизики измеряют ее в эргах в секунду (эрг/сек), а в автомобилестроении до сих пор можно услышать о лошадиных силах.

Интересно, что автором этой последней единицы измерения стал все тот же шотландец Джеймс Уатт. На одной из пивоварен, где он проводил свои исследования, хозяин накачивал воду для производства с помощью лошадей. И Уатт выяснил, что 1 лошадь за секунду поднимает около 75 кг воды на высоту 1 метр. Вот так и появилось измерение в лошадиных силах. Правда, сегодня такое обозначение мощности в физике считается устаревшим.

Одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для поднятия груза в 75 кг за 1 секунду на 1 метр.

Единицы измеренияВт

Подготовка к ОГЭ по физике онлайн поможет снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.

Какое напряжение измеряется в вольтах и ваттах

Количество В указывает величину напряжения, возникающего на концах электропроводника. Также это единица измерения разницы потенциалов двух точек электростатического поля.

Токовые заряды движутся от проводника с меньшим потенциалом к проводнику с большим потенциалом. Такое движение можно сравнить с течением воды между низшей и высшей точкой русла реки, а разбежность между этими точками — с разницей потенциалов проводников.

Ватт показывает электрическую, тепловую и механическую мощность. В механике эта величина равняется соотношению единиц времени и работы — секунд и джоулей. При сообщении тепла или энергии со скоростью джоуль в секунду возникает движение энергии силой в 1Вт.

Перевод ватта в киловатты

По аналогии с остальными единицами измерения, приставка «кило» означает 1000, поэтому формула перевода ватта в киловатты выглядит следующим образом:

1 кВт = 1000 Вт

Если указанные параметры утюга составляют 1,8 кВт, то в соответствующем переводе этот показатель составляет 1800 Вт.

Рекомендуем:  Автоматические выключатели для счётчиков электроэнергии

При обратном переводе число ваттов делится на 1000: при мощности лампы накаливания 100 Вт этот критерий равняется 0,1 кВт.

Величину данной характеристики оборудования несложно узнать, изучив техническую документацию изделия или маркировку, нанесённую изготовителем на корпусе.

Как перевести вольты и ватты и наоборот

Чтобы преобразовать один показатель в другой, нужно знать коэффициент полезного действия источника питания — КПД.

Расчет делают по формулам:

• Вт = В х КПД;
• В = Вт : КПД.

Стандартный диапазон коэффициента полезного действия — 0,6-0,8 процента.

Как посчитать общую мощность бытовых приборов

Установленная мощность дома или коттеджа важна при выполнении расчета и подбора электропроводки и автоматов. Без этого параметра невозможно спроектировать электроснабжение дома.

Чтобы узнать установленную мощность, необходимо из паспортов на оборудование выбрать данные о потребляемой мощности. Например, как указано в табличке.

Для правильного расчета электроснабжения дома учитывают коэффициент совмещения. Он обозначает, сколько потребителей работает одновременно.

Для установленной мощности в доме, коттедже, квартире до 14 кВт, в расчетах применяется коэффициент, равный 0,8. То есть берется общая величина нагрузок и умножается на 0,8. Для нашего примера в расчетах берут мощность равную 3,75*0,8=3 кВт.

Дольные и кратные единицы

Если мощность слишком велика или, наоборот, мала, то использование в качестве единицы измерения обычного ватта будет неудобным. В этом случае на помощь придут кратные и дольные единицы. Если говорить только об одной лампочке и о малых промежутках времени, то мощность будет не очень большой. Например, за час такой осветительный прибор может вырабатывать около 100 джоулей энергии.

Но когда требуется определить силу не одной, а нескольких таких лампочек (десятка, сотен, тысяч), и не за один час, а, например, за месяц или год, то число получится громоздким. Целесообразно использовать не ватты, а их кратные обозначения — киловатты (кВт), мегаватты (МВт), гигаватты (ГВт).

Значение кратных величин легко определить по префиксам, которые используются так же, как и в случаях с большинством других единиц. Приставка «кило» указывает на 1000 единиц, «мега» — на миллион, «гига» — на миллиард.

Чаще всего на практике используются киловатты. В одной такой кратной единице насчитывается тысяча ватт. То же самое касается и дольных долей, использующихся в тех случаях, когда необходимо указать малую мощность, которая в десятки, сотни, тысячи и миллионы раз меньше 1 Вт. Например:

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

В некоторых медицинских аппаратах в качестве единицы измерения используются микроватты. Каждая такая единица в миллион раз меньше ватта.

Чему равен 1 киловатт?

Киловатт – это единица мощности, эквивалентная лошадиным силам (одна лошадиная сила равна 0,736 киловатта, или, наоборот, 1 киловатт равен 1,36 л. с.). Что же такое киловатт-час?

Сколько джоулей в 1 ватт?

Ватт (Вт) — это базовая единица измерения мощности и определена как 1 Вт = 1 Дж ÷ 1 с, т. е. один Джоуль (Дж) работы в секунду времени.

Сколько киловатт на человека в месяц?

По данным Росстата, сегодня средний размер домохозяйства в России составляет 2,5 человека, а средний уровень потребления энергии — 220 кВт•ч в месяц.

Какой прибор называется ваттметром

Сравнив определение ватта (единица измерения мощности) и ватт-часа (единица энергии или работы), обратите внимание на такой прибор как ваттметр (ваттметр, wattmeter). Он применяется для измерения активной мощности электрического тока.

Классический прибор такого рода состоит из четырех контактов, два из которых используются для включения ваттметра в электрическую цепь последовательно с той его частью, потребляемая мощность которой измеряется на данный момент. Остальные два контакта подключаются параллельно к ней.

Ваттметры обычно создаются на основе электродинамических механизмов.

Чем киловатт отличается от киловатт-часа?

Приставка «кило» перед любой величиной измерения (ватты, амперы, вольты, граммы и т.д.) означает «тысяча».

1 киловатт (кВт) = 1000 ватт (Вт).

Ватт — единица измерения мощности. Мощность – это скорость с которой расходуется энергия. Один ватт равен мощности, при которой работа (энергетические затраты) объемом один джоуль осуществляется за одну секунду.

Киловатт-час — единица измерения, используемая для измерения электроэнергии в быту. Означает количество энергии, которую устройство мощностью 1 киловатт производит/потребляет в течение одного часа.

Ватт/киловатт и киловатт-час — разные понятия.

В ваттах/киловаттах (Вт)В киловатт-часах (кВт•ч)

Примеры в природе и технике

Из следующего списка можно понять, что такое вт и производные мощности потребления в окружающем мире:

• лазерный измеритель дальности – 4 мкВт;
• смартфон в режиме разговора – от 0,8 до 1,2 Вт;
• тепловой вентилятор – 1,2 кВт;
• легковой автомобиль с бензиновым двигателем 140 л.с. – 103 кВт;
• современный электропоезд – 1,3*107 Вт;
• молния – 1012 Вт.
• поток солнечного излучения, попадающий на поверхность Земли, – 1,7*1017 Вт.

Для правильной оценки энергетических параметров нужно совместно учитывать мощность и время рабочего процесса. При работе с технической документацией выполняют перевод в одинаковые единицы измерения для удобства расчета.

Для безопасной работы напряжение в электророзетке и приборе должно соответствовать. Если подключить тостер или фен с меньшим потенциалом проводника, прибор сгорит от перенапряжения.

При снижении уровня энергии в сети даже исправный холодильник будет вырабатывать меньше холода. Поэтому крупную бытовую технику оснащают стабилизаторами. Благодаря этим устройствам производительность агрегатов не снижается при перепадах энергии.

Итог

Знать правильные обозначения и отличия показателей важно для безопасной работы приборов. В инструкциях к бытовой технике и техпаспортах к агрегатам показатель вольт (В) означает допустимое напряжение. Его не следует путать с мощностью или скоростью потребления электроэнергии, которую указывают как ватт (Вт).