Watt on fyysinen määrä, jota jokaisen on käsiteltävä päivittäin tietämättään. Mitä sillä mitataan, milloin se syntyi ja millä kaavalla se voidaan löytää? Etsitään vastauksia kaikkiin näihin kysymyksiin.
Mikä on watti
Ensinnäkin on syytä tietää tämän termin määritelmä. Joten watti on tehon yksikkö, jota käytetään kansainvälisessä SI-järjestelmässä.
Se voi olla kolmenlaisia:
- Mekaaninen.
- Sähkö.
- Lämpö.
On yleisesti hyväksyttyä, että 1 watti on teho, jolla 1 joulen työ (A) tehdään 1 sekunnissa (t).
Ulkonäköhistoria
Watteja käytettiin ensimmäisen kerran tehon mittana Isossa-Britanniassa vuonna 1882. Sitä ennen oli käytössä hevosvoimat, ja joissain maissa niiden käsitys oli erilainen.
Tämän mittayksikön (watti) keksijä oli teollisen vallankumouksen "isä" - James Watt (Watt on oikeinkirjoitus). Hänen kunniakseen hänet muuten nimettiin. Tästä syystä sekä joule (nimetty brittiläisen tiedemiehen James Prescott Joulen mukaan) että watti kirjoitetaan aina isolla lyhenteellä.– W (englanniksi W).
Vuodesta 1960 lähtien wattia on käytetty tehoyksikkönä kaikkialla maailmassa. Loppujen lopuksi SI-järjestelmä tunnisti hänet silloin.
Voimakaava
Kun olet käsitellyt watin määritelmän ja ulkonäön historian, on syytä tietää sen kaava. Se näyttää tältä: N=A / t. Ja se tarkoittaa työtä jaettuna ajalla.
Joskus wattien määrän selvittämiseksi käytetään hieman eri tehokaavaa: N=F x V. Tässä esimerkissä haluttu arvo ei lasketa käyttämällä työtä ja aikaa, vaan käyttämällä voimaa ja nopeustiedot.
Itse asiassa toinen kaava on eräänlainen mukautus klassisesta. Otetaan yksinkertaisesti huomioon, että työ on yhtä suuri kuin voiman derivaatta etäisyydellä (A \u003d F x S), ja nopeus on etäisyyden osamäärä jaettuna ajalla (V \u003d S / t). Jos laitat kaikki nämä tiedot: saat seuraavan esimerkin: N=F x S/t=F x V.
Wattit, voltit ja ampeerit
Edellisessä kappaleessa tarkastellun kaavan lisäksi tutkitun fysikaalisen suuren löytämiseksi on olemassa toinenkin. Se näyttää tehon (wattia), jännitteen (voltit) ja virran (ampeerit) välisen suhteen.
Näistä yksiköistä kannattaa kuitenkin oppia hieman enemmän ennen kuin tutustuu niihin.
Voltti (V, englanniksi V) on sähköjännitteen yksikkö. Kaavoissa se on merkitty latinalaisella kirjaimella U.
Ampere (A, englanniksi myös A) - arvojoka kuvaa sähkövirran voimakkuutta, merkitty kirjaimella I.
Tehon, jännitteen ja virran välisen suhteen kaava
Jos tarkastellaan lyhyesti kaikkien näiden määrien ominaisuuksia, saadaan tämä kaava.
Se näyttää tältä: P=U x I. Siinä P on teho (wattia), U on jännite (volttia), I on virta (ampeeria).
Tarvittaessa tätä kaavaa voidaan simuloida, jos teho on jo tiedossa, mutta sinun on löydettävä virta (I=P / U) tai jännite (U=P / I).
Teknologian nykyaikaisen kehityksen myötä voit selvittää, kuinka monta wattia tietty määrä ampeeria sisältää, etsimällä Internetistä erikoistuneen tehonlaskentaohjelman ja syöttämällä siihen saatavilla olevat tiedot. Tämän tekeminen ei ole vaikeaa, minkä tahansa hakukoneen riviltä on etsittävä lause "watti-vahvistinmuunnoslaskin", ja järjestelmä antaa sinulle tarvitsemiesi sivustojen osoitteet.
Useita tiistaita
Käytännön sovellusten lisäksi kyseisiä yksiköitä käytetään usein lukuisten teoreettisten laskelmien tekemiseen. Kuitenkin, jos teho on äärimmäisen pieni, wattien kirjoittaminen desimaaliluvuilla, joissa on useita nollia, on melko epäkäytännöllistä. Tämän tehtävän helpottamiseksi tutkijat ottivat käyttöön useita W:n yksiköitä. Ne kirjoitetaan yleensä potenssiina, joissa on miinus.
Nykyään niitä on kymmenkunta, mutta käytännössä monet eivät ole käytössä.
Esimerkiksi watin kaksi ensimmäistä alakertaa ovat: dW (desiwattia, on 10-1 W) ja cW (senttiwattia, vastaa 10- 2W) eisuositellaan käytettäväksi. Mutta milliwatti (mW on 10-3), mikrowatti (µW on 10-6) ja nanowatti (nW on 10) -9W) ovat yksi eniten käytetyistä. Eikä vain laskelmissa, vaan myös erilaisten mittauslaitteiden valmistuksessa.
Esimerkiksi lääkinnälliset laitteet, kuten elektrokardiografit ja elektroenkefalografit, käyttävät mikrowatteja (µW).
Yllä lueteltujen lisäksi on viisi muuta yksikköä: pikowatti (10-12), femtowatti (10-15), attowatti (10-18), zeptowatti (10-21) ja ioktowatti (10-24). Niitä kaikkia käytetään kuitenkin harvoin ja sitten vain teoreettisissa laskelmissa.
Tiistain osastot
Kyseinen yksikkö itsessään on suhteellisen pieni. Esimerkiksi yhden kilogramman pyykkiä pesuun tunnissa A++-luokan automaattisessa pesukoneessa tarvitset 150 wattia sähköä. Jos kuitenkin otetaan huomioon, että keskimäärin noin 3,5 kiloa tavaroita pestään samanaikaisesti, kuluu 525 wattia. Ja tämä on vain yksi pesu, mutta kuinka monta niistä tapahtuu kuukaudessa tai vuodessa? Paljon, samoin kuin kulutettujen wattien määrä. Kirjoittamisen helpottamiseksi kymmenen yksikön kerrannaista on allokoitu W:n perusteella, kirjoitettuna asteina.
Kuten osakertoja, kahta ensimmäistä (dekawattia - 101 ja hektawattia - 102) ei hyväksytä käytettäväksi, joten ne ovat olemassa vain "de jure".
On syytä huomata, että kun kirjoitetaan useiden yksiköiden lyhenteitä, usein ensimmäiset kirjaimet ovatisot kirjaimet. Tämä tehdään, jotta megawattia (MW - 106) ei sekoitettaisi mikrowatteihin (mW) ja muihin vastaaviin arvoihin.
Yleimmin käytetty on tunnettu kilowatti (kW). Se on yhtä kuin tuhat wattia (103). Toiseksi suosituin on edellä mainittu megawatti. Tätä yksikköä käytetään useimmiten sähköteollisuudessa. Harvemmin se käyttää sellaisia määriä kuin gigawattia (GW - 109) ja terawattia (TW - 1012). Esimerkiksi yhden vuoden aikana ihmiskunta kuluttaa keskimäärin noin 1,9 TW sähköä.
Muut neljä määrää ovat petawattia (PW - 1015), eksawattia (EW - 1018), zettawattia (ZW - 10 21) ja iottawattia (IVT 1024) käytetään hyvin harvoin, lähinnä teoreettisissa laskelmissa. Esimerkiksi yhden niistä mukaan oletetaan, että Auringon lähettämän energian kokonaisteho on 382,8 IW.
Watin monista monikerroista ja alikerroista huolimatta niiden kanssa ei ole vaikeaa suorittaa matemaattisia operaatioita. Helpoin tapa on muuntaa kaikki watteiksi ja suorittaa sitten toimintoja asteilla.
Toinen helppo tapa selvittää watit (määrä käytettäessä niihin liittyviä suuria tai pieniä määriä) on löytää online-laskin Internetistä. Muuten, sen avulla voit jopa muuntaa watit hevosvoimaiksi.
Wattit ja wattitunnit
Kun on selvitetty, mikä wattiyksikkö on (sekä sen kerrannais- ja osakertoja ja kaavojen löytäminen), kannattaa varata aikaaniin läheisen käsitteen kuin wattitunnit (Wh). Vaikka nimet Ti ja Wh ovat hyvin samank altaisia, ne tarkoittavat hieman eri asioita.
Toisella yksiköllä mitataan tietyllä ajanjaksolla (yksi tunnissa) tuotettu energia.
Jotta ero olisi selvempi, kannattaa harkita tavallisen 2200 watin vedenkeittimen toimintaa. Valmistaakseen kompotteja talvea varten emäntä lämmitti vettä melkein jatkuvasti tunnin ajan. Tänä aikana laite käytti 2200 Wh. Jos nainen ottaisi heikomman 1100 W:n vedenkeittimen, se keittäisi saman määrän nestettä kahdessa tunnissa ja käyttäisi silti samaa 2200 Wh.
Kaikki kuluttajille toimitettu sähkö ei mitata watteina, vaan wattitunteina (useammin kilowattitunteina, myös suhde tuhanteen). Vahvista tämä siirtymällä mihin tahansa talon mittariin. Maasta ja valmistajasta riippumatta numeroiden (joka osoittaa käytetyn sähkön määrän) vieressä on merkintä "kilowattitunti" (kWh). Se voi olla myös englanniksi: kilowattitunti (kW⋅h).
Samaan aikaan minkä tahansa sitä syntetisoivan voimalaitoksen teho mitataan tavallisina watteina (kilowatteina ja megawatteina).
