Ват - одиниця виміру потужності

Ват – це фізична величина, з якою кожному доводиться стикатися щодня, навіть не знаючи про це. Що ж нею вимірюється, коли вона виникла і за якою формулою її можна знайти? Давайте знайдемо відповіді на всі ці питання.

Що таке ват

Перш за все, варто дізнатися визначення даного терміна. Отже, ват – одиниця виміру потужності, що використовується у Міжнародній системі СІ.

Вона може бути трьох видів:

• Механічна.
• Електрична.
• Теплова.

Прийнято вважати, що 1 ватт - це така потужність, при якій за 1 секунду (t) відбувається робота (А) в 1 джоуль.

Історія появи

Вперше вати стали використовувати як величину для вимірювання потужності у Великобританії в 1882 р. До цього в ходу були кінські сили, причому в окремих країнах їх розуміння відрізнялося.

Винахідником цієї одиниці виміру (ват) став «батько» промислової революції – Джеймс Ватт (зустрічається варіант написання Уатт). В честь нього, до речі, вона і була названа. З цієї причини, як і джоуль (названий прізвищем британського вченого Джеймса Прескотта Джоуля), так і ватів, у скороченому вигляді завжди пишеться з великої літери – Вт (по-англійськи W).

Починаючи з 1960 р. ват – одиниця виміру потужності, застосовувана в усьому світі. Адже саме тоді він був визнаний системою СІ.

Формула потужності

Розібравшись з визначенням та історією появи вата, варто дізнатися його формулу. Виглядає вона таким чином: N = A/t. І розшифровується це як робота, розділена на час.

Іноді для того, щоб дізнатися кількість ват, формулу потужності використовують дещо іншу: N = F х V. В даному прикладі шукана величина обчислюється не за допомогою роботи і часу, а з використанням даних сили і швидкості.

Фактично друга формула - це своєрідна адаптація класичної. Просто взято до уваги, що робота дорівнює добутку сили на відстань (А = F х S), а швидкість - частка від ділення відстані на час (V = S/t). Якщо поставити всі ці дані: виходить такий приклад: N = F х S/t = F х V.

Вати, вольти і ампери

Крім розглянутої в попередньому пункті формули для пошуку досліджуваної фізичної величини, є й інша. Вона демонструє взаємозв'язок потужності (вати), напруги (вольти) і сили струму (ампери).

Однак, перш ніж ознайомитися з нею, варто дізнатися трохи більше про цих одиницях виміру.

Вольт (В, по-англійськи V) – це одиниця виміру електричної напруги. У формулах позначається латинською літерою U.

Ампер (А, по-англійськи теж А) – величина характеризує силу електричного струму, позначається буквою "І".

Формула взаємозв'язку між потужністю, напругою і силою струму

Коротко розглянувши особливості всіх цих величин, отримуємо дану формулу.

вона Виглядає таким чином: Р = U х І. У ній Р – потужність (вати), U – напруга (вольти), І – сила струму (ампери).

При необхідності дану формулу можна моделювати, якщо потужність вже відома, але треба знайти силу струму (І = Р / U) або напруга (U = Р/ І).

При сучасному розвитку технологій, для того, щоб дізнатися, скільки ватт міститься в певній кількості ампер, можна просто знайти в інтернеті спеціалізовану програму розрахунку потужності і ввести в неї наявні дані. Зробити це нескладно, в рядку будь-якого пошукача потрібно шукати фразу «калькулятор переведення ват на ампери», і система видасть адреси потрібних сайтів.

Долішні одиниці Вт

Крім практичного застосування, аналізовані одиниці часто використовуються для твору численних теоретичних розрахунків. Однак, якщо потужність дуже мала, записувати вати за допомогою десяткових дробів з численними нулями досить непрактично. Для полегшення цієї задачі вченими були введені долішні одиниці Вт. Зазвичай вони записуються у вигляді ступенів з мінусом.

На сьогоднішній день їх виділено цілий десяток, однак на практиці багато хто з них не використовуються.

наприклад, перші дві дольних одиниці вати: дВт (дециватт, дорівнює 10^-1 Вт) і сВт (сантиватт, дорівнює 10^-2 Вт) не рекомендуються до застосування. Зате мілліватт (мВт, дорівнює 10^-3), мікроват (мкВт дорівнює 10^-6) і нановат (нВт дорівнює 10^-9Вт) - одні з найбільш використовуваних. Причому не тільки в розрахунках, але і при виготовленні різних вимірювальних приладів.

До прикладу, у таких медичних апаратах, як електрокардіограф і електроенцефалограф, одиницями виміру є микроватты (мкВт).

Крім перерахованих вище, є ще п'ять дольних одиниць: пиковатт (10^-12), фемтоватт (10^-15), аттоватт (10^-18), зептоватт (10^-21) і иоктоватт (10^-24). Проте всі вони застосовуються в рідкісних випадках, і то лише в теоретичних розрахунках.

Кратні одиниці Вт

Сама по собі розглянута одиниця відносно невелика. Приміром, щоб випрати один кілограм білизни за одну годину в автоматичній пральній машинці класу А++, знадобиться 150 ватт електроенергії. Однак, якщо врахувати, що в середньому одночасно стирається близько 3,5 кілограм речей, отже, витрачається 525 Вт. І це лише одна прання, а скільки їх відбувається за місяць чи рік? Чимало, як і кількості витрачених ват. Щоб полегшити їх запис, на основі Вт виділяються десять кратних одиниць, записуються у вигляді ступенів.

Як і у випадку з дольными величинами, перші дві з них (декаватт - 10¹ і гектоватт – 10²) не прийнято використовуватися, так що вони існує лише «де-юре».

Варто відзначити, що при запису скорочень кратних одиниць часто перші літери – заголовні. Це робиться для того, щоб не плутати мегавати (МВт – 10⁶) з микроваттами (мВт) та інші схожі величини.

Найбільш вживаним є добре відомий усім – кіловат (кВт). Він дорівнює тисячі ватт (10³). Другий за популярністю - вищезгаданий мегават. Дана одиниця найчастіше використовується в сфері електроенергетики. Рідше в ній застосовуються такі величини, як гігават (ГВт – 10⁹) і тераватты (ТВт – 10¹²). Приміром, за один рік в середньому людство споживає близько 1,9 ТВт електроенергії.

чотири величини – петаватты (ПВт - 10¹⁵), эксаватты (Еот - 10¹⁸), зеттаватты (ЗВт - 10²¹) і иоттаватты (Іхт 10²⁴) – дуже рідко використовуються, в основному при проведенні теоретичних розрахунків. наприклад, згідно одному з них, передбачається, що повна потужність випромінюваної Сонцем енергії дорівнює 382,8 Іхт.

Незважаючи на безліч кратних і дольних одиниць вата, здійснювати з ними математичні дії нескладно. Найпростіше переводити все в вати і далі здійснювати дії зі степенями.

Ще один простий спосіб, як дізнатися вати (кількість при використанні великих чи малих, пов'язаних з ними величин) - знайти в інтернеті онлайн-калькулятор. До речі, з його допомогою можна перекладати Вт навіть у кінські сили.

Вати і ват-години

Розібравшись з тим, що за одиниця виміру ват (а також дізнавшись кратні і долішні її величини і формули знаходження), варто приділити час розгляду такого близького поняття, як ват-години (Вт⋅ч). Хоча назви у Пн і Вт⋅ч дуже схожі, вони позначають трохи різні поняття.

Друга одиниця використовується для виміру енергії, виробленої за певний часовий проміжок (одна година).

Щоб більш зрозуміла була різниця, варто розглянути роботу звичайного електрочайника, з потужністю 2200 Вт. Для приготування компотів на зиму господиня практично безперервно нагрівала з його допомогою воду протягом однієї години. За цей час прилад використовував 2200 Вт⋅ч. якби жінка взяла більш слабкий чайник 1100 Вт, він би закип'ятив таку ж кількість рідини за дві години і все одно б використовував всі ті ж 2200 Вт⋅ч.

Вся поставляється споживачам електроенергія вимірюється не в ватах, а саме у ват-годинах (частіше в кіловат-годинах, теж співвідношення-один до тисячі). Для підтвердження цього можна просто підійти до будь-якого домового лічильника. Незалежно від країни та фірми-виробника, біля цифр (демонструють кількість електрики) буде стояти позначка «кіловат-годину» (кВт⋅ч). Вона може бути також англійською: kilowatt-hour (kW⋅h).

При цьому потужність будь-який синтезує її електростанції вимірюється в звичайних ватах (кіловатах і мегаваттах).