Ватт
- О типе морских побережий см. Ватты
Шаблон:Не путать Шаблон:Единица измерения
Ватт (русское обозначение: Вт, международное: W) — единица измерения мощности, а также теплового потока, потока звуковой энергии, мощности постоянного электрического тока, активной мощности переменного электрического тока, потока излучения и потока энергии ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ)<ref>Шаблон:Книга</ref>. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта)<ref name="БСЭ1">Шаблон:ВТ-БСЭ1</ref>, создателя универсальной паровой машины<ref name="БСЭ1 ВД">Шаблон:ВТ-БСЭ1</ref>.
В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы ватт следует писать со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохранено и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием ватта. Например, обозначение единицы измерения энергетической яркости «ватт на стерадиан-квадратный метр» записывается как Вт/(ср·м2).
Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором конгрессе Британской научной ассоциации в 1882 году. До этого при большинстве расчётов были использованы введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. В Международную систему единиц (СИ) ватт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребляемая мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию об этой мощности, выраженной в ваттах.
Определение
1 ватт определяют как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Таким образом, ватт — это производная единица измерения, которая связана с основными единицами СИ следующим соотношением:
- Вт = <math>\cfrac {\text{кг} \cdot \text{м}^2} {\text{с}^3}</math>
Через другие единицы СИ ватт можно выразить следующим образом:
Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.
Перевод в другие единицы измерения мощности
Ватт связан с другими, не входящими в систему СИ единицами измерения мощности, следующими соотношениями:
Кратные и дольные единицы
Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения. Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, используют мегаватты (МВт) и гигаватты (ГВт).
Стандартные приставки СИ для ватта приведены в следующей таблице.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Вт | 10−1 Вт | ||||||
| 102 Вт | 10−2 Вт | ||||||
| 103 Вт | 10−3 Вт | ||||||
| 106 Вт | 10−6 Вт | ||||||
| 109 Вт | 10−9 Вт | ||||||
| 1012 Вт | 10−12 Вт | ||||||
| 1015 Вт | 10−15 Вт | ||||||
| 1018 Вт | 10−18 Вт | ||||||
| 1021 Вт | 10−21 Вт | ||||||
| 1024 Вт | 10−24 Вт | ||||||
| 1027 Вт | 10−27 Вт | ||||||
| 1030 Вт | 10−30 Вт
Шаблон:Кратные и дольные единицы/Единица {{ #ifexpr: 3 > 3 or 30 < 30 or 3 > 3 or 30 < 30 | Шаблон:Кратные и дольные единицы/Легенда | Шаблон:Кратные и дольные единицы/Легенда }} | ||||||
Символы Юникода
| Обозначения в Юникоде.<ref name="Unicode-U3300">Шаблон:Cite web</ref> | ||
|---|---|---|
| Символ | Название | Номер Юникода |
| ㎺ | Пиковатт (Square PW) | U+33BA |
| ㎻ | Нановатт (Square NW) | U+33BB |
| ㎼ | Микроватт (Square Mu W) | U+33BC |
| ㎽ | Милливатт (Square MW) | U+33BD |
| ㎾ | Киловатт (Square KW) | U+33BE |
| ㎿ | Мегаватт (Square MW MEGA) | U+33BF |
Примеры в природе и технике
| Величина | Описание |
|---|---|
| 10−9 ватт | Излучение мощностью примерно в 1 нВт падает на участок поверхности Земли площадью 1 м² от звезды яркостью в +1,4 звёздной величины. |
| 5Шаблон:E ватт | Такую мощность (или близкую к ней) имеет излучение обычных лазерных указок, сравнительно безопасное для человеческого зрения. |
| 1 ватт | Примерная мощность передатчика обычного мобильного телефона. |
| 1Шаблон:E ватт | Небольшой обогреватель. Примерная мощность излучения, падающего на 1 м2 поверхности Земли от Солнца, находящегося в зените. Средняя годовая мощность, потребляемая одним домашним хозяйством в США (среднее потребление энергии — примерно 8900 кВт•ч/год)<ref>Шаблон:Cite web</ref>. |
| 6Шаблон:E ватт | Легковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил. |
| 1,2Шаблон:E ватт | Электропоезд Eurostar. |
| 8,212Шаблон:E ватт | Мощность при пиковых нагрузках крупнейшей в мире АЭС Касивадзаки-Карива (Касивадзаки, Япония). |
| 2,24Шаблон:E ватт | Проектная мощность крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» (Санься, Китай). |
| 1012 ватт | Пиковая мощность среднего удара молнии. |
| 1,9Шаблон:E ватт | Средняя оценочная электрическая мощность, потреблявшаяся человечеством в 2007 году<ref>Шаблон:Cite web</ref>. |
| 1,5Шаблон:E ватт | Рекордная мощность импульсного лазерного излучения, достигнутая на установке Nova в 1999 году<ref>Шаблон:Статья</ref>. Энергия в импульсе составляла 660 Дж, длительность импульса — 440Шаблон:E с. |
| 1,74Шаблон:E ватт | Исходя из среднего значения облучённости на поверхности Земли в 1,366 кВт/м²<ref name=TSI>Шаблон:Cite web</ref> общий поток солнечного излучения на поверхности Земли составляет примерно 174 ПВт. Если бы Земля не переизлучала эту энергию в пространство, она становилась бы массивнее на 1,94 кг каждую секунду. |
| 3,828Шаблон:E ватт | Полная мощность излучения Солнца оценивается учёными в 382,8 ИВт, что более чем в два миллиарда раз больше, чем мощность излучения, падающего на поверхность Земли. Другими словами, вследствие термоядерных реакций в центре Солнца наше светило ежесекундно теряет массу в размере Шаблон:Число<ref>Шаблон:Cite web</ref>. |
Разница между понятиями киловатт и киловатт-час
В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.
Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Сказанное справедливо и для производимой электроэнергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Сказанное справедливо для любого вида энергии: электрической, тепловой, механической, электромагнитной и прочей другой.
См. также
Примечания
Литература
Шаблон:Библиоинформация Шаблон:^v Шаблон:Навигационная таблица