Watt

z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Přejít na navigaci Přejít na hledání
Pro typ pobřeží viz Watts
Watt
W, W
Velikost Napájení
Systém SI
Typ derivát

Watt (ruské označení: W , mezinárodní: W ) je jednotka měření výkonu , dále tepelného toku , zvukového energetického toku , výkonu stejnosměrného elektrického proudu , činného a celkového výkonu střídavého elektrického proudu , radiačního toku a energetického toku ionizujícího záření v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) [1] . Jednotka je pojmenována po skotsko-irském mechanickém vynálezci Jamesi Wattovi (Wattovi) , tvůrci univerzálního parního stroje .

V souladu s pravidly SI pro odvozené jednotky pojmenované po vědci, název jednotky watt je psáno s malým písmenem a jeho označení s kapitálovou písmenem . Tento pravopis označení je zachován i v označení jiných odvozených jednotek tvořených s použitím wattu. Například označení pro měrnou jednotku záření „watty na steradián čtvereční metr “ se zapisuje jako W / ( sr · m 2 ).

Watt jako měrná jednotka pro výkon byl poprvé přijat na druhém kongresu Britské vědecké asociace v roce 1882 . Předtím většina výpočtů používala příkon v koňských silách od Jamese Watta a také stopové libry za minutu. Watt byl zaveden do Mezinárodní soustavy jednotek (SI) rozhodnutím XI. Generální konference pro váhy a míry v roce 1960, současně s přijetím soustavy SI jako celku [2] .

Jednou z hlavních charakteristik všech elektrických spotřebičů je spotřeba energie, proto na každém elektrickém spotřebiči (nebo v návodu k němu) najdete informace o tomto výkonu, vyjádřené ve wattech.

Definice

Wattmetr - zařízení pro měření výkonu spotřebovaného prvky elektrických obvodů

1 watt je definován jako výkon, při kterém se vykoná 1 joul práce za 1 sekundu času [3] . Watt je tedy odvozená jednotka měření a souvisí se základními jednotkami SI poměrem:

W =

V jiných jednotkách SI lze watty vyjádřit takto:

W = J / s
W = H m/s
W = VA

Kromě mechanického (jehož definice je uvedena výše) se rozlišuje také tepelný a elektrický výkon.

Přestavba na jiné pohonné jednotky

Watt souvisí s jinými jednotkami měření výkonu mimo SI pomocí následujících vztahů:

1 W = 10 7 erg / s
1 W ≈ 0,102 kgf m / s
1 W ≈ 1,36⋅10 −3 HP S.
1 W = 859,8452279 cal / h

Násobky a podnásobky

Pro výpočty související s výkonem není vždy vhodné používat watty samotné. Někdy, když jsou měřené veličiny velmi velké nebo velmi malé, je mnohem pohodlnější použít měrnou jednotku se standardními předponami, čímž se vyhneme konstantním řádovým výpočtům. Při návrhu a výpočtech radarů a rádiových přijímačů se tedy nejčastěji používá pW nebo nW, u lékařských přístrojů jako EEG a EKG se používá μW. Při výrobě elektřiny, stejně jako při konstrukci železničních lokomotiv , se používají megawatty (MW) a gigawatty (GW).

Standardní předpony SI pro watt jsou uvedeny v následující tabulce.

Násobky Dlouhodobý
velikost titul označení velikost titul označení
10 1 W dekawatt daW daW 10 −1 W deciwatt dw dW
10 2 W hektowatt gW hW 10 −2 W sanivatt SW cW
10 3 W kilowatt kw kW 10 −3 W miliwatt mW mW
10 6 W megawatt MW MW 10 −6 W mikrowatt μW µW
10 9 W gigawatt GW Gw 10 −9 W nanowatt nW nW
10 12 W terawatt TW TW 10-12 W pikowatt pW pW
10 15 W petawatt PW PW 10-15 W femtowatt fw fW
10 18 W exawatt Ew EW 10 −18 W attowatt aut aW
10 21 W zettawatt ZW ZW 10 −21 W zeptowatt zW zW
10 24 W iottawatt IW YW 10-24 W ioktowatt iW yW
     doporučeno k použití      nedoporučeno

Unicode znaky

Unicode notace. [4]
Symbol název Unicode číslo
Picowatt (čtverec PW) U + 33BA
Nanowatt (náměstí SZ) U + 33BB
Mikrowatt (čtverec Mu W) U + 33 př. Kr
Milliwatt (čtvereční MW) U + 33BD
Kilowatt (čtvereční kW) U + 33BE
Megawatt (čtverec MW MEGA) U + 33BF

Příklady v přírodě a technice

Velikost Popis
10-9 wattů Záření o síle asi 1 n W dopadá na plochu zemského povrchu o ploše 1 m² z hvězdy o jasnosti +1,4 magnitudy .
5⋅10 −3 wattů Tento výkon (nebo jemu blízký) má záření konvenčních laserových ukazovátek , které je pro lidské oči relativně bezpečné.
1 watt Přibližný výkon vysílače běžného mobilního telefonu .
1⋅10 3 watt Malý ohřívač. Přibližná síla záření dopadajícího na 1 m 2 povrchu Země ze Slunce v jeho zenitu. Průměrná roční spotřeba energie jednou domácností ve Spojených státech (průměrná spotřeba energie je přibližně 8900 kWh /rok) [5] .
6⋅10 4 wattů Osobní vůz s motorem o výkonu 80 koní .
1,2⋅10 7 wattů Elektrický vlak Eurostar .
8,212⋅10 9 wattů Výkon při špičkovém zatížení největší světové jaderné elektrárny Kashiwazaki-Kariva ( Kashiwazaki , Japonsko ).
2,24⋅10 10 wattů Projektová kapacita největší světové vodní elektrárny "Tři soutěsky" ( Sanxia , Čína ).
10 12 wattů Špičkový výkon průměrného úderu blesku .
1,9⋅10 12 wattů Průměrná odhadovaná elektrická energie spotřebovaná lidstvem v roce 2007 [6] .
1,5⋅10 15 wattů Rekordní výkon pulzního laserového záření dosažený v zařízení Nova v roce 1999 [7] . Energie pulzu byla 660 J, doba trvání pulzu - 440⋅10 -15 s.
1,74⋅10 17 wattů Na základě průměrných hodnot ozáření na zemském povrchu 1 366 kW/m² [8] Celkový tok slunečního záření na zemský povrch je asi 174 PW. Pokud by Země tuto energii nevyzařovala zpět do vesmíru, byla by každou sekundu hmotnější o 1,94 kg.
3 828⋅10 26 wattů Celkový radiační výkon Slunce vědci odhadují na 382,8 And W, což je více než dvě miliardykrát více, než je síla záření dopadajícího na zemský povrch. Jinými slovy, v důsledku termonukleárních reakcí ve středu Slunce naše hvězda každou sekundu ztrácí svou hmotnost v množství 4 260 000 tun [9] .

Rozdíl mezi kilowatt a kilowatthodinou

Kvůli podobným názvům jsou kilowatty a kilowatthodiny při každodenním používání často zaměňovány, zejména pokud se jedná o domácí elektrické spotřebiče . Je však třeba mít na paměti, že se jedná o dvě různé měrné jednotky, které se vztahují k různým fyzikálním veličinám. Výkon se měří ve wattech a kilowattech – rychlost změny (přenos, přeměna, spotřeba) energie. Zároveň jsou watthodina a kilowatthodina jednotkami měření energie (práce) samotné. Ve watthodinách a kilowatthodinách se energie vyjadřuje, vyrábí (přenáší, přeměňuje, spotřebovává) po určitou dobu. Pokud je výkon zařízení konstantní, pak se energie vyrobená (přenesená, přeměněná, spotřebovaná) zařízením rovná součinu výkonu zařízení a doby provozu zařízení.

Pokud například 100W žárovka fungovala 1 hodinu, pak spotřebovala (příchozí energie) a uvolnila 100 Wh nebo 0,1 kWh ve formě světla a tepla (odchozí energie). 40wattová žárovka spotřebuje (uvolní) stejné množství energie za 2,5 hodiny. Totéž platí pro vyrobenou elektřinu. Výkon elektrárny se tedy měří v kilowattech (megawattech), ale množství elektřiny dodávané spotřebitelům po určitou dobu se rovná součinu výkonu elektrárny za uvedenou dobu a je vyjádřeno v kilowatthodinách. (megawatthodiny).

Výše uvedené platí pro jakýkoli typ energie: elektrickou, tepelnou, mechanickou, elektromagnetickou a tak dále.

viz také

Poznámky (upravit)

  1. Dengub V.M. , Smirnov V.G. Jednotky množství. Referenční slovník. - M .: Nakladatelství norem, 1990. - S. 26-27. - 240 str. - ISBN 5-7050-0118-5 .
  2. Usnesení 12 11. CGPM . BIPM . Termín ošetření: 15.11.2018.
  3. Watt . Fyzická encyklopedie . Termín ošetření: 3.4.2010.
  4. Unicode Consortium. Kompatibilita Unicode Standard 12.0 - CJK ❰ Rozsah: 3300-33FF ❱ nespecifikováno . Unicode.org (2019). Termín ošetření: 24.5.2019.
  5. The Physics Factbook (anglicky) ... Získáno 17. února 2009. Archivováno 22. srpna 2011.
  6. Mezinárodní energetická statistika (angl.) ... US Energy Information Administration . Archivováno 22. srpna 2011.
  7. MD Perry a kol. Petawattové laserové pulsy (anglicky) // Optics Letters. - 1999. - Sv. 24 , č. 3 . - S. 160-162 .
  8. Konstrukce Composite of Total Solar the Irradiance (TSI), série Time The Present od roku 1978 do (anglicky) ... Získáno 5. října 2005. Archivováno 22. srpna 2011.
  9. Informační list Williamse DR of Sun (anglicky) ... NASA Goddard Space Flight Center (29. února 2016). Staženo 7. června 2016.