Watt
Meren rannikoiden tyypit, katso Watts| Watt | |
|---|---|
| W | |
| Arvo | tehoa |
| Järjestelmä | SI |
| Tyyppi | johdannainen |
Watti (venäläinen nimitys: W , kansainvälinen: W ) on tehon yksikkö sekä lämpövirta , äänienergiavirta , tasavirtateho , aktiivinen vaihtosähköteho , säteilyvirta ja ionisoivan säteilyn energiavirta kansainvälisessä järjestelmässä yksiköiden (SI) [1] . Yksikkö on nimetty skotlantilais-irlantilaisen mekaanisen keksijän James Wattin (Watt) mukaan, joka on yleishöyrykoneen luoja .
Tiedemiesten mukaan nimettyjä johdettuja yksiköitä koskevien SI-sääntöjen mukaisesti wattiyksikön nimi kirjoitetaan pienellä kirjaimella ja sen nimitys isolla kirjaimella . Tämä nimityksen kirjoitusasu säilyy myös muiden johdettujen yksiköiden nimityksissä, jotka on muodostettu käyttämällä wattia. Esimerkiksi radianssin mittayksikön nimitys "wattia steradiaanineliömetriä kohti " kirjoitetaan muodossa W / ( sr m 2 ).
Watti tehoyksikkönä hyväksyttiin ensimmäisen kerran British Scientific Associationin toisessa kongressissa vuonna 1882 . Ennen tätä useimmat laskelmat käyttivät James Watin esittelemiä hevosvoimia sekä jalka-nauloja minuutissa. Watti otettiin kansainväliseen yksikköjärjestelmään (SI) XI :n paino- ja mittakonferenssin päätöksellä vuonna 1960, samanaikaisesti kun koko SI-järjestelmä otettiin käyttöön [2] .
Yksi kaikkien sähkölaitteiden pääominaisuuksista on virrankulutus, joten mistä tahansa sähkölaitteesta (tai sen ohjeista) löydät tietoa tästä tehosta watteina ilmaistuna.
Määritelmä
1 watti määritellään tehoksi, jolla tehdään 1 joule työtä 1 sekunnissa [3] . Siten watti on johdettu mittayksikkö ja se on suhteessa SI-perusyksikköihin suhteella:
W =
Muina SI-yksiköinä watit voidaan ilmaista seuraavasti:
W = J / s W = H m /s W \ u003d VA .Mekaanisen (jonka määritelmä on annettu edellä) lisäksi on myös lämpö- ja sähkövoimaa.
Muuntaminen muihin tehoyksiköihin
Watti on suhteessa muihin ei-SI-tehoyksiköihin seuraavilla suhteilla:
1 W = 107 erg / s 1 W ≈ 0,102 kgf m / s 1 W ≈ 1,36⋅10 −3 l. Kanssa. 1 W = 859,8452279 cal / hKertoja ja osakertoja
Tehoa koskevissa laskelmissa ei aina ole kätevää käyttää wattia yksinään. Joskus, kun mitattavat suuret ovat hyvin suuria tai hyvin pieniä, on paljon kätevämpää käyttää mittayksikköä vakioetuliitteillä, jolloin vältetään jatkuvat suuruusluokan laskelmat. Joten tutka- ja radiovastaanottimia suunniteltaessa ja laskettaessa käytetään useimmiten pW:tä tai nW:tä, lääketieteellisissä laitteissa , kuten EEG ja EKG , käytetään mikrowattia. Sähkön tuotannossa sekä rautatievetureiden suunnittelussa käytetään megawattia (MW) ja gigawattia (GW).
Vattien vakio - SI-etuliitteet on annettu seuraavassa taulukossa.
| Useita | Dolnye | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| suuruus | otsikko | nimitys | suuruus | otsikko | nimitys | ||
| 101W _ _ | dekawattia | daW | daW | 10-1 W _ | desiwattia | dW | dW |
| 102W _ _ | hektawattia | gW | hW | 10-2 W _ | senttiwattia | svt | cW |
| 103W _ _ | kilowatti | kW | kW | 10-3 W _ | milliwattia | mW | mW |
| 106 W _ | megawattia | MW | MW | 10-6 W _ | mikrowattia | µW | µW |
| 109W _ _ | gigawattia | GW | GW | 10–9 W _ | nanowattia | nW | nW |
| 10 12 W | terawattia | TW | TW | 10-12 W _ | pikowattia | pvt | pW |
| 10 15 W | petawattia | HW | PW | 10-15 W _ | femtowatt | fw | fW |
| 10 18 W | exawattia | eWt | ew | 10-18 W _ | attowatt | aW | aW |
| 10 21 ti | zettawattia | ZW | ZW | 10-21 W _ | zeptowattia | wt | zW |
| 10 24 W | yottawattia | IVt | YW | 10-24 W _ | ioktowatt | iW | yW |
| suositellaan käytettäväksi sovellusta ei suositella | |||||||
Unicode-merkit
| Nimet Unicodessa . [neljä] | ||
|---|---|---|
| Symboli | Nimi | Unicode-numero |
| ㎺ | Picowatt (Square PW) | U+33BA |
| ㎻ | Nanowatti (neliö NW) | U+33BB |
| ㎼ | Mikrowatti (Square Mu W) | U+33BC |
| ㎽ | Milliwatti (neliö MW) | U+33BD |
| ㎾ | Kilowatti (neliö kW) | U+33BE |
| ㎿ | Megawatti (neliö MW MEGA) | U+33BF |
Esimerkkejä luonnosta ja tekniikasta
| Arvo | Kuvaus |
|---|---|
| 10-9 wattia _ | Säteilyä, jonka teho on noin 1 nW , putoaa 1 m²:n alueelle maan pinnalla tähdestä, jonka kirkkaus on +1,4 magnitudia . |
| 5⋅10 -3 wattia | Tällä teholla (tai lähellä sitä) on tavanomaisten laserosoittimien säteily , joka on suhteellisen turvallista ihmisen näkökyvylle. |
| 1 wattia | Tyypillisen matkapuhelimen likimääräinen lähettimen teho . |
| 1⋅10 3 wattia | Pieni lämmitin. Maan pinta-alalle 1 m 2 :lle tulevan säteilyn likimääräinen teho Auringosta sen zeniitissä. Yhden kotitalouden keskimääräinen vuotuinen sähkönkulutus Yhdysvalloissa (keskimääräinen energiankulutus on noin 8900 kWh /vuosi) [5] . |
| 6⋅10 4 wattia | Henkilöauto 80 hevosvoiman moottorilla . |
| 1,2⋅10 7 wattia | Eurostar sähköjuna . |
| 8,212⋅10 9 wattia | Maailman suurimman ydinvoimalan Kashiwazaki-Kariwan ( Kashiwazaki , Japani ) teho huippukuormilla . |
| 2,24⋅10 10 wattia | Maailman suurimman Kolmen rotkon vesivoimalan suunnittelukapasiteetti ( Sanxia , Kiina ). |
| 10 12 wattia | Keskimääräisen salamaniskun huipputeho . |
| 1,9⋅10 12 wattia | Ihmiskunnan arvioitu keskimääräinen sähkönkulutus vuonna 2007 [6] . |
| 1,5⋅10 15 wattia | Pulssilasersäteilyn ennätysteho saavutettiin Novan tehtaalla vuonna 1999 [7] . Pulssin energia oli 660 J, pulssin kesto 440⋅10 −15 s. |
| 1,74⋅10 17 wattia | Maan pinnan keskimääräisen irradianssin arvon 1,366 kW/m² [8] perusteella auringon säteilyn kokonaisvirtaus maan pinnalla on noin 174 PW. Jos maapallo ei säteilisi tätä energiaa uudelleen avaruuteen, siitä tulisi 1,94 kg joka sekunti massiivisempi. |
| 3,828⋅10 26 wattia | Tiedemiehet arvioivat Auringon kokonaissäteilytehoksi 382,8 W , mikä on yli kaksi miljardia kertaa suurempi kuin maan pinnalle tulevan säteilyn teho. Toisin sanoen Auringon keskustassa tapahtuvien lämpöydinreaktioiden vuoksi valomme menettää massaa joka sekunti 4 260 000 tonnia [9] . |
Kilowattien ja kilowattituntien ero
Samankaltaisista nimistä johtuen kilowatti ja kilowattitunti sekoittuvat usein jokapäiväisessä käytössä, varsinkin kun viitataan kodin sähkökoneisiin . On kuitenkin pidettävä mielessä, että nämä ovat kaksi eri mittayksikköä, jotka liittyvät erilaisiin fysikaalisiin suureisiin. Teho mitataan watteina ja kilowatteina - energian muutosnopeus (siirto, muunnos, kulutus). Samaan aikaan wattitunnit ja kilowattitunnit ovat itse energian (työn) mittayksiköitä. Wattitunteina ja kilowattitunteina ilmaistaan tietyn ajan tuotettu (siirretty, muunnettu, kulutettu) energia. Jos laitteen teho on vakio, niin laitteen tuottama (siirretty, muunnettu, kulutettu) energia on yhtä suuri kuin laitteen tehon ja laitteen toiminta-ajan tulo.
Esimerkiksi, jos 100 W:n hehkulamppu toimi 1 tunnin ajan, se kulutti (saapuvaa energiaa) ja vapautui valon ja lämmön muodossa (lähtevä energia) 100 Wh tai 0,1 kWh. 40 watin hehkulamppu kuluttaa (vapauttaa) saman määrän energiaa 2,5 tunnissa. Sama pätee tuotettuun sähköön. Voimalaitoksen teho mitataan siis kilowatteina (megawateina), mutta kuluttajille tietyn ajanjakson aikana toimitetun sähkön määrä on yhtä suuri kuin voimalaitoksen tehon ja mainitun ajan tulo ja ilmaistaan kilowattituntia (megawattituntia).
Tämä pätee kaikentyyppiseen energiaan: sähköiseen, lämpöön, mekaaniseen, sähkömagneettiseen ja niin edelleen.
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Summien yksiköt. Sanakirjan viittaus. - M . : Publishing House of Standards, 1990. - S. 26-27. - 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .
- ↑ 11. CGPM:n päätös 12 . BIPM . Haettu 15. marraskuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 14. toukokuuta 2013.
- ↑ wattia . Fyysinen tietosanakirja . Haettu 3. huhtikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2012.
- ↑ Unicode Consortium. Unicode-standardi 12.0 - CJK-yhteensopivuus ❰ Alue: 3300-33FF ❱ . Unicode.org (2019). Haettu 24. toukokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 1. syyskuuta 2021.
- ↑ Fysiikan tietokirja . Käyttöpäivä: 17. helmikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 22. elokuuta 2011.
- ↑ Kansainväliset energiatilastot . Yhdysvaltain energiatietohallinto . Arkistoitu alkuperäisestä 22. elokuuta 2011.
- ↑ MD Perry et ai. Petawattilaserpulssit (englanniksi) // Optics Letters. - 1999. - Voi. 24 , nro. 3 . - s. 160-162 .
- ↑ Komposiittisen aurinkosäteilyn (TSI) aikasarjan rakentaminen vuodesta 1978 tähän päivään . Haettu 5. lokakuuta 2005. Arkistoitu alkuperäisestä 22. elokuuta 2011.
- ↑ Williams D.R. Sun -tietolehti . NASA Goddard Space Flight Center (29. helmikuuta 2016). Haettu 7. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 27. toukokuuta 2020.
| SI-yksiköt | |
|---|---|
| Perusyksiköt | |
| Johdetut yksiköt erityisillä nimillä | |
| Hyväksytty käytettäväksi SI :n kanssa | |
| Katso myös | |