Что измеряется в ваттах – мощность, которая определяет, сколько энергии потребляют или выделяют различные объекты. Она также рассчитывает скорость, с которой она проходит через объекты и преобразует одну форму в другую. Другими словами, мощность, определенная в ваттах, равна 1 единице энергии, деленной на 1 единицу времени – секунду:
Ватт – единица мощности
Ватт – это физическая величина, с которой все имеют дело ежедневно, даже не подозревая об этом. Что же в нем измеряется, когда он появился и по какой формуле его находят? Давайте узнаем ответы на все эти вопросы.
Прежде всего, полезно знать определение этого термина. Итак, ватт – это единица измерения мощности, используемая в Международной системе СИ.
Она может быть трех видов:
- Механическая.
- Электрическая.
- Тепловая.
Считается, что 1 ватт – это мощность, при которой 1 джоуль работы (A) совершается за 1 секунду (t).
История
Ватт был впервые использован в Великобритании в 1882 г. До этого мощность выражалась в лошадиных силах, которые различались в разных странах.
Изобретателем этой единицы измерения (ватта) был "отец" промышленной революции – Джеймс Уатт (иногда пишется Ватт). Кстати, единица измерения была названа в его честь. По этой причине и джоуль (названный в честь британского ученого Джеймса Прескотта Джоуля), и ватт всегда пишутся с большой буквы – W (W в английском языке).
С 1960 года ватт является единицей измерения мощности во всем мире. Тогда же он был признан системой СИ.
Единицы измерения
Единицей измерения мощности в системе СИ является ватт, который равен одному джоулю, деленному на одну секунду.
Другой общепринятой единицей измерения мощности является механическая лошадь.
| 1 ватт | 1 | 10 -3 | 10 -6 | 0,102 | 10 7 | 1,36·10 -3 |
| 1 киловатт | 10 3 | 1 | 10 -3 | 102 | 10 10 | 1,36 |
| 1 мегаватт | 10 6 | 10 3 | 1 | 102·10 3 | 10 13 | 1,36·10 3 |
| 1 киловатт мощность в секунду | 9,81 | 9,81·10 -3 | 9,81·10 -6 | 1 | 9,81·10 7 | 1,33·10 -2 |
| 1 эрг в секунду | 10 -7 | 10 -10 | 10 -13 | 1,02·10 -8 | 1 | 1,36·10 -10 |
| 1 механическая лошадь [2]. | 735,5 | 735,5·10 -3 | 735,5·10 -6 | 75 | 7,355·10 9 | 1 |
Сила в механике
Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы и вектора скорости, с которой движется тело:
 |
F – сила, v – скорость, α – угол между вектором скорости и вектором силы.
Особый случай силы при вращательном движении:
 |
M – вращающий момент, 
– угловая скорость, 
– pi, n – скорость вращения (об/мин).
В простых терминах
Чтобы объяснить разницу между этими единицами простыми словами, достаточно взглянуть на обычную электрическую сеть. Она имеет стандартное напряжение ̴ 220 В, но каждый бытовой прибор, подключенный к сети, имеет свою мощность. Лампа накаливания может быть мощностью 5 Вт, 50 Вт или 150 Вт.
В данном случае, чем больше ватт, тем быстрее конкретный прибор может потреблять электроэнергию из сети (скорость потребления энергии).
Разницу между этими характеристиками можно выразить без ссылки на электричество, просто представьте себе водопроводную трубу. Проще говоря: ток – это скорость, с которой движутся массы воды, напряжение – давление воды, а сопротивление – диаметр трубы. Остается вспомнить формулу W = V*A. Чем больше напряжение (давление масс воды) и чем больше сила тока (скорость движения), тем больше будет мощность (поток воды).
Не забывайте о сопротивлении (рассчитывается в омах). В сочетании с водопроводом будут различные плотины и препятствия внутри трубы. Чем больше преград и препятствий на пути потока, тем медленнее будет двигаться масса воды (тем меньше сила тока).
В результате распространенное утверждение: "220 вольт сколько ватт?" – является неверным. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо также знать силу тока в сети. Только имея эту информацию, вы можете использовать формулу или один из онлайн-калькуляторов для "конвертации" ватт в вольты.
Почему это важно знать?
Эти знания могут понадобиться вам при выборе электроприборов или прокладке электропроводки в вашем доме.
Неправильный расчет номинальной мощности может привести к поломке и перегоранию кабеля. Также важно помнить, что от этого параметра зависит производительность электроприборов. Это означает, что шлифовальная машина или циркулярная пила с меньшей мощностью будет работать гораздо медленнее (или вообще не справится с задачей). Поэтому не факт, что покупка маломощного прибора поможет вам сэкономить на счетах за электричество.
Вольты и ватты
В чем разница между вольтами и ваттами? Вольты используются для расчета напряжения. Допустим, напряжение источника питания – батареи, аккумулятора или сети – должно быть равно или немного отличаться (в %) от напряжения, установленного на приборе – лампе или современном электронном оборудовании.
А что измеряется в ваттах? Здесь ответ уже ясен – это мощность, которая может быть преобразована в потребляемую энергию, например Если мы выбираем чайник – он нагревается быстрее, но потребляет больше электроэнергии. Или в мощности, скажем, динамика или усилителя – чем больше, тем шире диапазон и громче звук. Ватты также указываются в двигателях внутреннего сгорания – автомобилях, мотоциклах, триммерах и других машинах. Однако в других странах для таких двигателей часто используется показатель "лошадиная сила".
Мощность бытовых приборов
Мощность бытовых приборов измеряется в ваттах, которые обычно указываются производителем. Для некоторых приборов, например, светильников, может быть установлен предел мощности, чтобы они не вышли из строя при перегреве патрона. Это ограничивает срок службы. Как правило, такие проблемы возникают с лампами накаливания. В Европе, например, ограничили использование этих ламп из-за их высокой мощности.
Светодиодные лампы потребляют гораздо меньше электроэнергии, но светят так же ярко, как лампы накаливания. Например, при средней яркости 800 люмен энергопотребление ламп накаливания, измеряемое в ваттах, составит 60, а светодиодов – от 10 до 15 ватт, что в 4-6 раз меньше. Энергопотребление люминесцентной лампы составляет от 13 до 15 ватт. Таким образом, несмотря на более высокую стоимость, светодиодное или люминесцентное освещение становится все более распространенным, потому что оно служит дольше и потребляет меньше энергии.