Подписаться

Ватт

Последняя правка сделана 2021-06-20 09:46:10 Править
Производная единица мощности СИ
ватт
Система единиц Производная единица СИ
ЕдиницаМощность
СимволW
Назван в честьДжеймса Ватта
Преобразования
1 Вт в...... равно...
базовые единицы СИ kgms
Единицы CGS 1 × 10 эргs

ватт (символ: Вт ) - это единица мощности. В Международной системе единиц (СИ) он определяется как производная единица из 1 джоуля на секунду и используется для количественно определить скорость передачи энергии. В базовых единицах СИ ватт выражается в кг⋅м⋅с. Ватт назван в честь Джеймса Ватта, шотландского изобретателя 18 века.

Содержание

  • 1 Примеры
  • 2 Происхождение и принятие в качестве единицы СИ
  • 3 Множители
    • 3,1 Аттоватт
    • 3,2 Фемтоватт
    • 3,3 Пиковатт
    • 3,4 Нановатт
    • 3,5 Микроватт
    • 3,6 Милливатт
    • 3,7 Киловатт
    • 3,8 Мегаватт
    • 3,9 Гигаватт
    • 3,10 Тераватт
    • 3,11 Петаватт
  • 4 Соглашения в электроэнергетике
  • 5 Радиопередача
  • 6 Различие между ваттами и ватт-часами
  • 7 См. Также
  • 8 Примечания
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки

Примеры

Когда скорость объекта равна при постоянном уровне один метр в секунду против постоянной противодействующей силы в один ньютон, скорость, с которой выполняется работа, составляет один ватт.

1 Вт = 1 Дж s = 1 N ⋅ мс = 1 кг ⋅ м 2 s 3 {\ displaystyle \ mathrm {1 ~ W = 1 ~ {\ frac {J} {s}} = 1 ~ {\ frac {N {\ cdot} m} {s}} = 1 ~ {\ frac {kg {\ cdot} m ^ {2}} {s ^ {3}}}}}{\ displaystyle \ mathrm {1 ~ W = 1 ~ {\ frac {J} { s}} = 1 ~ {\ frac {N {\ cdot} m} {s}} = 1 ~ {\ frac {kg {\ cdot} m ^ {2}} {s ^ {3}}}}}

В терминах электромагнетизма, один ватт - это скорость, с которой электрическая работа выполняется, когда ток в один ампер (А) протекает через электрическую разность потенциалов, равную единице. вольт (В), что означает, что ватт эквивалентен вольт-амперам (последняя единица измерения, однако, используется для величины, отличной от реальной мощности электрической цепи).

1 W = 1 V ⋅ 1 A {\ displaystyle \ mathrm {1 ~ W = 1 ~ V \ cdot 1 ~ A}}{\ displaystyle \ mathrm {1 ~ W = 1 ~ V \ cdot 1 ~ A}}

Два дополнительных преобразования единиц для ватт можно найти с помощью приведенное выше уравнение и закон Ома.

1 W = 1 V 2 Ω = 1 A 2 ⋅ Ω {\ displaystyle \ mathrm {1 ~ W = 1 ~ {\ frac {V ^ {2}} {\ Omega }} = 1 ~ A ^ {2} {\ cdot} \ Omega}}{\ displa ystyle \ mathrm {1 ~ W = 1 ~ {\ frac {V ^ {2}} {\ Omega}} = 1 ~ A ^ {2} {\ cdot} \ Omega}}

Где Ом (Ω {\ displaystyle \ Omega}\ Omega ) - это Производная единица СИ для электрического сопротивления.

  • Человек, имеющий массу 100 килограммов, который поднимается по трехметровой лестнице за пять секунд, выполняет работу с мощностью около 600 Вт. Умножение массы на ускорение, обусловленное силой тяжести,, умноженное на высоту, деленное на время, необходимое для поднятия объекта на заданную высоту, дает скорость выполнения работы или мощность.
  • Рабочий в течение при восьмичасовом рабочем дне средняя мощность составляет около 75 Вт; более высокие уровни мощности могут быть достигнуты в короткие промежутки времени и спортсменами.

Происхождение и принятие в качестве единицы СИ

Ватт назван в честь шотландского изобретателя Джеймса Ватта. Этот блок был первоначально предложен C. Уильям Сименс в августе 1882 г. в своем обращении президента к пятьдесят второму конгрессу Британской ассоциации содействия развитию науки. Отметив, что единицы в практической системе единиц были названы в честь ведущих физиков, Сименс предположил, что Ватт могло бы быть подходящим названием для единицы мощности. В рамках существовавшей тогда системы практических единиц компания Siemens последовательно определила единицу измерения как «мощность, передаваемую током Ампера через разность потенциалов вольт».

В октябре 1908 г., на Международной конференции по электрическим единицам и стандартам в Лондоне, так называемые «международные» определения были установлены для практических электрических единиц. Определение Сименса было принято как «международный» ватт. (Также используется: 1 ампер × 1 Ом.) Ватт был определен как равный 10 единицам мощности в «практической системе» единиц. «международные единицы» доминировали с 1909 по 1948 год. После 9-й Генеральной конференции по мерам и весам в 1948 году «международный» ватт был переопределен с практических единиц на абсолютные ( т.е. используя только длину, массу и время). 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. В 1960 году 11-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла «абсолютный» ватт в Международной системе единиц (СИ) в качестве единицы мощности.

Множители

SI, кратные ваттам (Вт)
SubmultiplesMultiples
ValueSI symbolNameValueСимвол SIНазвание
10 ВтdWдециватт10 ВтdaWдекаватт
10 ВтcWсантиватт10 ВтhWгектоватт
10 ВтmWмилливатт10 ВтkWкиловатт
10 ВтµWмикроватт10 ВтMWмегаватт
10 ВтnWнановатт10 ВтGWгигаватт
10 ВтpWпиковатт10 ВтTWтераватт
10 ВтфВтфемтоватт10 ВтPWпетаватт
10 ВтaWаттоватт10 ВтEWexawatt
10 ВтzWзептоватт10 ВтZWзеттаватт
10 ВтyWйоктоватт10 ВтYWйоттаватт
Общие кратные жирным шрифтом цифрой

Аттоватт

Аттоватт ( aW) равен одному квинтиллионту (10) ватта. Интенсивность звука в воде, соответствующая международному стандарту эталонного звукового давления 1 мкПа, составляет приблизительно 0,65 авт / м.

Фемтоватт

Фемтоватт (fW) равен одна квадриллионная (10) ватта. Технологически важные мощности, измеряемые в фемтоваттах, обычно встречаются в ссылках на радио и радарные 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 выражаются в дБф (децибел относительно 1 фемтоватта). Это 0,2739 мкв на нагрузке 75 Ом или 0,5477 мкв на нагрузке 300 Ом; в спецификации учтено входное сопротивление RF тюнера.

Пиковатт

Пиковатт (пВт), не путать с гораздо большим петаваттом (ПВт), равен одной триллионной (10) части ватта. Технологически важные мощности, которые измеряются в пиковаттах, обычно используются в отношении радио- и радиолокационных приемников, акустики и в науке радиоастрономии. Один пиковатт является международным стандартным эталонным значением звуковой мощности, когда эта величина выражается в виде уровня в децибел.

нановатт

Нановатт (нВт) равен одной миллиардной доле. (10) ватт. Важные мощности, которые измеряются в нановаттах, также обычно используются в отношении радиоприемников и радаров.

Микроватт

Микроватт (мкВт) равен одной миллионной (10) ватта. Важные значения мощности, которые измеряются в микроваттах, обычно указываются в медицинских приборах, таких как ЭЭГ и ЭКГ, в большом количестве различных научных и инженерных приборов и также в отношении радиоприемников и радаров. Компактные солнечные элементы для таких устройств, как калькуляторы и часы, обычно измеряются в микроваттах.

Милливатт

Милливатт (мВт) равен одной тысячной (10) части ватт. Типичная лазерная указка излучает около пяти милливатт световой мощности, тогда как обычный слуховой аппарат для людей использует менее одного милливатта. Аудиосигналы и другие уровни электронных сигналов часто измеряются в дБм относительно одного милливатта.

Киловатт

киловатт (кВт) равен одной тысяче (10) ватт. Эта единица измерения обычно используется для выражения выходной мощности двигателей и мощности электродвигателей, инструментов, машин и нагревателей. Это также обычная единица, используемая для выражения электромагнитной выходной мощности радио- и телевизионных передатчиков.

. Один киловатт приблизительно равен 1,34 лошадиным силам. Небольшой электрический нагреватель с одним нагревательным элементом может потреблять 1,0 киловатт. Среднее потребление электроэнергии домохозяйством в США составляет около одного киловатта.

Площадь поверхности в один квадратный метр на Земле обычно получает около одного киловатта солнечного света от солнца ( солнечное излучение ) (в ясный полдень, недалеко от экватора).

Мегаватт

Мегаватт (МВт) равен одному миллиону (10) 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; большие серверные фермы или центры обработки данных ; и некоторое научно-исследовательское оборудование, такое как суперколлайдеры, и выходные импульсы 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. Eurostar, например, потребляет более 12 МВт, в то время как тяжелые дизель-электрические локомотивы обычно производят / используют от 3 до 5 МВт. АЭС имеют чистую летнюю мощность от 500 до 1300 МВт.

Самое раннее упоминание мегаватта в Оксфордском словаре английского языка (OED) является справочным. в Международном словаре английского языка Вебстера 1900 . OED также заявляет, что мегаватт появился в статье 28 ноября 1947 года в журнале Science (506: 2).

Гигаватт

Гигаватт (ГВт) равен одному миллиарду (10) ваттам или 1 гигаватт = 1000 мегаватт. Этот агрегат часто используется на крупных электростанциях или электрических сетях. Например, к концу 2010 г. ожидалось, что нехватка электроэнергии в китайской провинции Шаньси увеличится до 5–6 ГВт, а установленная мощность ветроэнергетики в Германии составила 25,8 ГВт. Самый большой блок (из четырех) бельгийской атомной электростанции Doel имеет пиковую мощность 1,04 ГВт. Преобразователи постоянного тока были построены с номинальной мощностью до 2 ГВт.

Тераватт

Тераватт (ТВ) равен одному триллиону (10) ватт. 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 временных рамок наносекунд. Средняя мощность разряда молнии составляет 1 тераватт, но эти удары длятся всего 30 микросекунд.

петаватт

Петаватт (PW) равен одному квадриллиону (10) ватт и может быть произведен современное поколение лазеров для шкал времени порядка пикосекунд (10 с). Одним из таких лазеров является лазер Nova Лоуренса Ливермора, который достиг выходной мощности 1,25 ПВт (1,25 × 10 Вт) с помощью процесса, называемого усилением чирпированных импульсов. Длительность импульса составляла примерно 0,5 пс (5 × 10 с), что давало общую энергию 600 Дж. Другим примером является лазер для экспериментов с быстрым зажиганием (LFEX) в Институте лазерной техники (ILE).), Университет Осаки, который достиг выходной мощности 2 ПВт в течение приблизительно 1 ps.

. Исходя из средней общей солнечной радиации 1,366 кВт / м, общая мощность солнечного света, падающего на атмосферу Земли, оценивается в 174 ПВт.

Условные обозначения в электроэнергетике

В электроэнергетике мегаватт электрический (МВт или МВт e) условно относится к электрическая мощность, производимая генератором, в то время как мегаватт тепловой или тепловой мегаватт (МВт, МВт t или МВтт, МВт th) относится к тепловой мощности выпускается заводом. Например, на АЭС в Аргентине используется реактор деления для выработки 2109 МВт t (т.е. тепла), который создает пар для привода турбины, который вырабатывает 648 МВт e (т.е. электричество). Иногда используются другие префиксы SI, например гигаваттный электрический (GW e). Международное бюро мер и весов, которое поддерживает стандарт СИ, утверждает, что дополнительную информацию о величине следует прикреплять не к символу единицы, а к символу количества (например, P термический = 270 Вт, а не P = 270 Вт th), поэтому эти единицы не являются системой СИ. В соответствии с SI энергетическая компания Ørsted A / S использует единицу мегаватта для произведенной электроэнергии и эквивалентную единицу мегаджоуль в секунду для поставляемой тепловой мощности в комбинированном производстве тепла и power станция, такая как Avedøre Power Station.

При описании электричества переменного тока (AC) проводится еще одно различие между ваттом и вольт-ампером. Хотя эти единицы эквивалентны простым резистивным цепям, они отличаются, когда нагрузки демонстрируют электрическое реактивное сопротивление.

Радиопередача

Радиостанции обычно сообщают о мощности их передатчики в ваттах, относящиеся к эффективной излучаемой мощности. Это относится к мощности, которую полуволновая дипольная антенна должна будет излучать, чтобы соответствовать интенсивности главного лепестка передатчика.

Различие между ваттами и ватт-часами

Термины мощность и энергия часто путают. Мощность - это скорость, с которой энергия генерируется или потребляется и, следовательно, измеряется в единицах (например, ваттах), которые представляют энергию в единицу времени.

Например, когда лампочка мощностью 100 Вт включается на один час, потребляемая энергия составляет 100 ватт-часов (Вт · ч), 0,1 киловатт-часа или 360 кДж. Такое же количество энергии могло бы зажечь 40-ваттную лампочку на 2,5 часа или 50-ваттную лампочку на 2 часа.

Электростанции оцениваются в единицах мощности, обычно мегаваттах или гигаваттах (например, плотина «Три ущелья» в Китае оценивается примерно в 22 гигаватта). Это отражает максимальную выходную мощность, которую он может достичь в любой момент времени. Однако годовая выработка энергии электростанцией будет регистрироваться с использованием единиц энергии (не мощности), обычно гигаватт-часов. Производство или потребление основной энергии часто выражается как тераватт-часов за определенный период; часто календарный год или финансовый год. Один тераватт-час энергии равен постоянной поставке электроэнергии в один тераватт в течение одного часа или приблизительно 114 мегаватт в течение одного года:

Выходная мощность = энергия / время
1 тераватт-час в год = 1 × 10 Втч / (365 дней × 24 часа в сутки) ≈ 114 миллионов ватт,

эквивалентно примерно 114 мегаваттам постоянной выходной мощности.

ватт-секунда - это единица энергии, равная джоулям. Один киловатт-час равен 3 600 000 ватт-секунд.

Хотя в принципе существует ватт в час (как единица скорости изменения мощности во времени), неправильно называть ватт (или ватт-час) «ватт в час».

См. Также

Примечания

Ссылки

Внешние ссылки

Поиск ватт в Wiktionary, бесплатный словарь.
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: mail@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте