Wat to wielkość fizyczna, z którą każdy musi sobie codziennie radzić, nawet o tym nie wiedząc. Czym się nim mierzy, kiedy powstał i według jakiej formuły można go znaleźć? Znajdźmy odpowiedzi na wszystkie te pytania.
Co to jest wat
Przede wszystkim warto poznać definicję tego terminu. Tak więc wat jest jednostką mocy używaną w Międzynarodowym Systemie SI.
Może być trzech typów:
- Mechaniczne.
- Elektryczne.
- Ogrzewanie.
Powszechnie przyjmuje się, że 1 wat to moc, przy której praca (A) o wartości 1 dżula jest wykonywana w ciągu 1 sekundy (t).
Historia wyglądu
Waty zostały po raz pierwszy użyte jako miara mocy w Wielkiej Brytanii w 1882 roku. Wcześniej używano mocy, a w niektórych krajach ich rozumienie było inne.
Wynalazcą tej jednostki miary (wat) był "ojciec" rewolucji przemysłowej - James Watt (istnieje pisownia Watt). Nawiasem mówiąc, na jego cześć została nazwana. Z tego powodu zarówno dżul (nazwany na cześć brytyjskiego naukowca Jamesa Prescotta Joule'a), jak i wat są zawsze pisane wielkimi literami w skrócie.– W (po angielsku W).
Od 1960 roku wat jest jednostką mocy używaną na całym świecie. Przecież to właśnie wtedy został rozpoznany przez system SI.
Formuła mocy
Po zajęciu się definicją i historią pojawienia się wata warto poznać jego formułę. Wygląda to tak: N=A / t. I oznacza pracę podzieloną przez czas.
Czasami, aby określić liczbę watów, stosuje się nieco inny wzór na moc: N=F x V. W tym przykładzie żądana wartość jest obliczana nie na podstawie pracy i czasu, ale na podstawie siły i dane prędkości.
W rzeczywistości druga formuła jest rodzajem adaptacji klasycznej. Należy po prostu wziąć pod uwagę, że praca jest równa pochodnej siły przez odległość (A \u003d F x S), a prędkość jest ilorazem odległości podzielonej przez czas (V \u003d S / t). Jeśli umieścisz wszystkie te dane: otrzymasz następujący przykład: N=F x S/t=F x V.
Waty, wolty i ampery
Oprócz wzoru rozważanego w poprzednim akapicie na znalezienie badanej wielkości fizycznej, istnieje jeszcze jeden. Pokazuje zależność między mocą (waty), napięciem (wolty) i prądem (ampery).
Warto jednak dowiedzieć się trochę więcej o tych jednostkach, zanim się z nimi zapoznasz.
Volt (V, w języku angielskim V) to jednostka napięcia elektrycznego. We wzorach jest oznaczony łacińską literą U.
Amper (A, w języku angielskim również A) - wartośćcharakteryzujący siłę prądu elektrycznego, oznaczony literą I.
Wzór na zależność między mocą, napięciem i prądem
Krótko biorąc pod uwagę cechy wszystkich tych wielkości, otrzymujemy ten wzór.
Wygląda to tak: P=U x I. W nim P to moc (waty), U to napięcie (wolty), I to prąd (ampery).
W razie potrzeby ten wzór można zasymulować, jeśli moc jest już znana, ale musisz znaleźć prąd (I=P / U) lub napięcie (U=P / I).
Wraz z nowoczesnym rozwojem technologii, aby dowiedzieć się, ile watów zawiera określona liczba amperów, wystarczy znaleźć w Internecie specjalistyczny program do obliczania mocy i wprowadzić do niego dostępne dane. Nie jest to trudne, w wierszu dowolnej wyszukiwarki należy poszukać frazy „kalkulator konwersji wat na wzmacniacz”, a system poda adresy potrzebnych witryn.
Wiele wtorków
Oprócz praktycznych zastosowań, jednostki, o których mowa, są często używane do wykonywania licznych obliczeń teoretycznych. Jeśli jednak moc jest bardzo mała, pisanie watów za pomocą ułamków dziesiętnych z wieloma zerami jest raczej niepraktyczne. Aby ułatwić to zadanie, naukowcy wprowadzili podwielokrotność jednostek W. Zwykle zapisuje się je jako potęgi z minusem.
Dziś jest ich kilkanaście, ale w praktyce wiele z nich nie jest używanych.
Na przykład pierwsze dwie podwielokrotności wata to: dW (decywat, równa się 10-1 W) i cW (centywat, równa się 10- 2W) niezalecany do użytku. Ale miliwat (mW, równa się 10-3), mikrowat (µW równa się 10-6) i nanowat (nW równa się 10 -9W) są jednymi z najczęściej używanych. I to nie tylko w obliczeniach, ale także w produkcji różnych przyrządów pomiarowych.
Na przykład urządzenia medyczne, takie jak elektrokardiografy i elektroencefalografy, wykorzystują mikrowaty (µW).
Oprócz tych wymienionych powyżej, istnieje jeszcze pięć podwielokrotnych jednostek: pikowat (10-12), femtowat (10-15), attowat (10-18), zeptowat (10-21) i joktowat (10-24). Jednak wszystkie z nich są wykorzystywane w rzadkich przypadkach i tylko w obliczeniach teoretycznych.
Podziały wt
Sama jednostka jest stosunkowo mała. Na przykład, aby wyprać jeden kilogram prania w ciągu godziny w pralce automatycznej klasy A ++, potrzebujesz 150 watów energii elektrycznej. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę, że średnio prane jest jednocześnie około 3,5 kilograma rzeczy, zużywa się 525 watów. I to tylko jedno pranie, ale ile z nich dzieje się w ciągu miesiąca lub roku? Dużo, a także ilość zużywanych watów. Aby ułatwić ich pisanie, dziesięć wielokrotności jednostek jest przydzielanych na podstawie W, zapisanych w stopniach.
Podobnie jak w przypadku podwielokrotności, pierwsze dwa (dekawat - 101 i hektowat - 102) nie są akceptowane, więc istnieją tylko "de jure".
Warto zauważyć, że pisząc skróty wielu jednostek, często pierwsze litery towielkie litery. Odbywa się to, aby nie mylić megawatów (MW - 106) z mikrowatami (mW) i innymi podobnymi wartościami.
Najczęściej używany jest dobrze znany kilowat (kW). Jest równy tysiącowi watów (103). Drugim najpopularniejszym jest wspomniany megawat. Jednostka ta jest najczęściej stosowana w elektroenergetyce. Rzadziej wykorzystuje takie ilości, jak gigawaty (GW - 109) i terawaty (TW - 1012). Na przykład w ciągu jednego roku ludzkość zużywa średnio około 1,9 TW energii elektrycznej.
Pozostałe cztery wielkości to petawaty (PW - 1015), eksawaty (EW - 1018), zettawaty (ZW - 10 21) i jottawaty (IVT 1024) są bardzo rzadko używane, głównie w obliczeniach teoretycznych. Na przykład według jednego z nich przyjmuje się, że całkowita moc energii emitowanej przez Słońce wynosi 382,8 IW.
Pomimo wielu wielokrotności i podwielokrotności wata, wykonywanie z nimi operacji matematycznych nie jest trudne. Najprostszym sposobem jest przekonwertowanie wszystkiego na waty, a następnie wykonywanie działań ze stopniami.
Innym prostym sposobem na znalezienie watów (ilości przy użyciu dużych lub małych ilości z nimi związanych) jest znalezienie kalkulatora online w Internecie. Nawiasem mówiąc, z jego pomocą możesz nawet zamienić waty na moc.
Waty i watogodziny
Po ustaleniu, jaka jest jednostka watowa (a także poznaniu jej wielokrotności i podwielokrotności oraz znalezieniu wzorów), warto poświęcić trochę czasurozważenie tak ścisłego pojęcia, jak watogodziny (Wh). Chociaż nazwy Tue i Wh są bardzo podobne, oznaczają nieco inne rzeczy.
Druga jednostka służy do pomiaru energii wytworzonej w określonym czasie (jedna godzina).
Aby różnica była wyraźniejsza, warto zastanowić się nad działaniem zwykłego czajnika elektrycznego o mocy 2200 watów. Aby przygotować kompoty na zimę, gospodyni prawie bez przerwy podgrzewała nią wodę przez godzinę. W tym czasie urządzenie zużywało 2200 Wh. Gdyby kobieta wzięła słabszy czajnik o mocy 1100 W, zagotowałaby taką samą ilość płynu w ciągu dwóch godzin i nadal zużyłaby te same 2200 Wh.
Cała energia elektryczna dostarczana konsumentom jest mierzona nie w watach, ale w watogodzinach (częściej w kilowatogodzinach, również w stosunku jeden do tysiąca). Aby to potwierdzić, możesz po prostu udać się do dowolnego licznika domu. Niezależnie od kraju i producenta obok liczb (oznaczających ilość zużytej energii elektrycznej) pojawi się dopisek „kilowatogodzina” (kWh). Może być również w języku angielskim: kilowatogodzina (kW⋅h).
Jednocześnie moc każdej syntezującej ją elektrowni jest mierzona w zwykłych watach (kilowatach i megawatach).
