Многим известна единица измерения ватт, являющаяся составной частью Международной системы СИ. Однако, не все люди точно знают и до конца понимают, что измеряется в ваттах. Между тем, этот параметр характеризует такое понятие, как мощность, применяемую к механическим, электрическим и другим агрегатам. По своей сути, данная единица определяет, сколько может быть выполнено полезной работы за установленный промежуток времени.

Что такое ватт

Свое название единица измерения мощности получила в честь шотландского инженера Джеймса Уатта - создателя паровой машины. Уже в те времена делались попытки точно установить работоспособность этого механизма. Для расчетов использовалась , составляющая приблизительно 730-740 ватт. Окончательно в качестве единицы мощности он был принят в 1882 году на конгрессе Британской научной ассоциации.

С этого времени во всех странах стали постепенно переходить на ватт вместо неточной и устаревшей лошадиной силы. В настоящее время ватт прочно закрепился в электротехнике, а мощность машин и механизмов до сих пор неофициально измеряется в лошадиных силах. Поэтому, теперь всем известно, что можно измерить в ваттах.

В сокращенном виде данная единица выглядит как «Вт» или «W» в соответствии с международными обозначениями, принятыми в системе СИ. Согласно этих стандартов, ватт представляет собой производную единицу, находящуюся в прямой зависимости с метром, килограммом и секундой. По сути получается, что 1Вт является мощностью, эквивалентной одному работы, совершенной в течение одной секунды. Данная зависимость выражается следующим образом: 1Вт = 1Дж/1с = 1Н х м/с = 1 кг х м 2 /с 3 = 1 кг х 1 м 2 х с 3 .

Кроме того, существует связь ватта и некоторых несистемных единиц. В качестве примера можно привести калорию. Получается, что 1Вт = 859, 845 кал/час. С помощью этого соотношения можно легко определить количество теплоты, выделяемое различными электрическими устройствами, например, обогревателями.

Ватт и другие единицы измерения

Если с помощью ватта измеряется мощность, то обязательно должна быть и формула, применяемая для таких вычислений. Поскольку мощность считается определенной работой, совершаемой в единицу времени, то в виде формулы она будет выглядеть, как P=A/t. В свою очередь, работа определяется в виде A=F x S, где F является силой, а S - расстоянием.

Следовательно, формула мощности может быть представлена и в другом виде: Р = F х S /t. Все известно, что S /t является скоростью V. Поэтому следующий вариант будет выглядеть, как Р = F х V.

Существует взаимосвязь ватта с и вольтом, с помощью которых измеряется сила тока и напряжение. В этом случае мощность постоянного тока представляется как 1Вт = 1А х 1В или P = I x U

При выполнении расчетов нередко применяются более удобные единицы - , мегаватты или микроватты. Они являются производной от основной единицы, изменяясь в большую или меньшую сторону. Таким образом, мощность измеряется в ваттах и составляет: 1 киловатт (кВт) = 1000Вт, а 1 мегаватт (мВт) = 1000000Вт. Для измерения малых мощностей используется микроватт (мкВт), равный 1Вт х 10-6, то есть, по факту, это одна миллионная часть ватта. Существуют и другие единицы ватта, не используемые на практике, а лишь при выполнении всевозможных расчетов.

Учет электроэнергии

Единица измерения мощности широко применяется при измерениях и . Основой является ватт х час, показывающий количество работы, произведенной в течение 1 часа при электрической мощности 1Вт.

Однако данная единица имеет небольшое значение и не очень удобна для подсчетов существенных объемов потребленной электроэнергии. Поэтому общепринятым параметром считается киловатт-час (кВт х час), равный 1 тысяче ватт-часов.

Нередко возникает потребность в измерении мощности того или иного устройства. Для этих целей используется - . Он предназначен для замеров активной мощности и включает в себя 4 контакта. Два из них подключаются последовательно с измеряемой нагрузкой, а два других - параллельно.

Люди часто путают единицы измерения тех или иных физических величин, особенно если они похожи по звучанию и употребляются в одной и той же области. Так и происходит с вольтами и ваттами. Эти единицы хоть и обе относятся к электротехнике, но измеряют разные ее параметры. Ни одна из этих единиц не входит в международную систему единиц (СИ), но они обе являются стандартными и общепринятыми.

Отличия

В ваттах (Вт) измеряют мощность. При мощности в 1 Вт за электрическим током за секунду совершается работа в 1 джоуль. Соответственно, ватт - единица производная от других единиц. Мощность прямо зависит от напряжения и равна его произведению с силой тока, поэтому вместо ватта зачастую употребляется вольт·ампер.

Вольт (В) характеризует напряжение (либо разницу электрических потенциалов или электрического потенциала и электродвижущей силы, что, по сути, является одним и тем же). Это величина того электрического напряжения, которое необходимо на концах проводника, чтобы при силе постоянного тока в 1 ампер устройству с мощностью 1 ватт выделилось количество теплоты. Иная характеристика для этой единицы - разность электропотенциалов в двух точках, для перемещения заряда в 1 кулон между которыми потребуется совершение работы в 1 джоуль.

Ток - это движение заряженных частиц по какому-то проводнику из области большего потенциала в область меньшего. И разница в потенциалах между двумя точками - это и есть напряжение на этом участке.

Однако все эти объяснения достаточно мудреные. Суть этих единиц будет несколько проще понять на аналогии, сравнив электричество с рекой:

• Напряжение в вольтах - разница между уровнями воды в разных местах речки;
• Мощность в ваттах - произведение этой разницы на количество протекшей по этому участку за секунду воды.

Применение

Обе единицы являются важными характеристиками любого электрического оборудования, поэтому обязательно указываются в технической документации к нему. Нередко мощность указывают и вольт·амперах и в ваттах. Хотя для ряда приборов эти показатели будут одинаковыми, для некоторых, например, компьютерного оборудования, вольт·амперная характеристика будет больше. Это происходит потому, что она показывает полную мощность - произведение подаваемого на прибор напряжения на силу потребляемого им тока, в то время как реальная потребляемая этим устройством мощность может быть меньше, а разница пойдет на нагрев устройства.

Международной системой измерения единиц (СИ) для измерения мощности предусмотрена единица, которая называется Ватт. Своим названием эта единица обязана шотландско-ирландскому механику-изобретателю Джеймсу Уатту, создавшему универсальную паровую машину.

В качестве единицы измерения мощности Ватт начал использоваться с 1882 года. До этого для большинства расчетов применялись лошадиные силы, которые были введены Джеймсом Уаттом.

С точки зрения физики мощность представляет собой скорость расхода энергии.

Для измерения мощности очень часто используется единица киловатт (кВт). Точно также, как и для других физических величин, приставка «кило», кратная тысяче, предусматривает умножение значения физической величина на одну тысячу.

Таким образом, в одном киловатте тысяча ватт (1 кВт = 1000 Вт) – для переведения киловатт в ватты нужно значение мощности умножить на тысячу – перенести знак запятой вправо на три цифры в значении мощности в киловаттах.

Небольшой пример, сколько ватт в киловатте:

1. 1.25 кВт = 1250 Вт;
2. 0.1 кВт = 100 Вт;
3. 2.097 кВт = 2097 Вт;
4. 0.0001кВт = 0.1 Вт;
5. 10.5 кВт = 10500 Вт.

Иногда мощность, выраженную в ваттах, необходимо перевести в киловатты. Это делается также очень просто. Нам известно, что ватт – это одна тысячная киловатта, поэтому для перевода в ватты значение мощности в киловаттах следует разделить на тысячу.

Другими словами, знак запятой в значении мощности нужно перенести влево на три цифры.

Например:

• 1599 Вт = 1.599 кВт;
• 4 Вт = 0,004 кВт;
• 10 Вт = 0,01 кВт;
• 67000 Вт = 67 кВт;
• 0.1 Вт = 0,0001 кВт.

Существует такое понятие, как киловатт-час. Эта системная единица применяется для измерения совсем другой физической величины. В киловаттах измеряется мощность – мера количества энергии, потребляемого электроприбором в единицу времени. Другими словами мощность – это энергия, разделенная на время.

В киловатт-часах (ватт-часах) измеряется количество работы, выполняемой прибором за один час. Для того, чтобы понять, как зависят между собой эти две величины, можно рассмотреть на работе любого электроприбора. Возьмем обычный телевизор, потребляемая мощность которого составляет 250 Вт.

Допустим, вы посмотрели телепередачу длительностью ровно один час. В течение этого времени телевизор израсходовал 250 Вт * 1 час = 250 Вт*ч или 0.25 кВт*ч электрической энергии. Если же телевизор проработает четыре часа, то в течение этого времени он потребит 1000 Вт*ч (1 кВт*ч) (250 Ватт х 4 часа).

Нетрудно догадаться, что обычная стоваттная лампочка потребит 1 кВт*ч электрической энергии в течение 10 часов.

Как перевести киловатты в лошадиные силы?

В 1784 году английским изобретателем – механиком Джеймсом Уаттом был построен универсальный паровой двигатель. Чтобы оценить его мощность, автор изобретения воспользовался термином «лошадиная сила».

Согласно одной из легенд, Ватт наблюдал, как лошади работают на угольной копи, вытаскивая корзины с углем через систему блоков. С точки зрения физики, лошади развивали определенную мощность.

Ватт определил, что одна лошадь в течение одной минуты в среднем поднимала 150 килограммов угля с 30-метровой глубины. Изобретатель принял мощность, необходимой для выполнения такой работы, равной одной «лошадиной силе» (hp – horse power).

Позже возникло целое семейство самых различных лошадиных сил. Но с 1960 года на смену «лошадиной силе» пришла другая единица мощности, на сегодняшний день практически ее заменившая.

Выбирая в магазине фен, блендер или пылесос, можно заметить, что на его лицевой панели всегда указаны цифры с латинской литерой W. Причем, по утверждению продавцов, чем выше ее значение - тем лучше и быстрее будет выполнять свои прямые функции данный электроприбор. Справедливо ли такое утверждение? Возможно, это очередной рекламный трюк? Как расшифровывается W, и что это за величина? Давайте узнаем ответы на все эти вопросы.

Определение

Вышеупомянутая буква - это латинское сокращение от хорошо знакомой всем с уроков физики величины - ватт (watt). Согласно нормативам международной системы СИ, Вт (W) является единицей измерения мощности.

Если вернуться к вопросу с характеристиками бытовых электроприборов, то, чем выше число ватт в любом из них, тем он мощнее.

К примеру, на витрине лежат два блендера с одинаковой стоимостью: один из них - популярной фирмы в 250 W (Вт), другой - менее известного производителя, зато с мощностью в 350 W (Вт).

Эти цифры означают, что второй будет измельчать или взбивать продукты быстрее первого на протяжении одного и того же промежутка времени. Поэтому, если покупателю в первую очередь важна скорость выполнения процесса, стоит выбрать второй вариант. Если быстрота не играет ключевой роли, можно приобрести первый, как более надежный и, возможно, долговечный.

Кто придумал использовать ватты

Как ни странно это звучит сегодня, но до появления ватт единицей измерения мощности практически во всем мире были лошадиные силы (л.с., на английском - hb), реже использовалась фут-фунт-сила в секунду.

Названы ватты были в честь человека, который придумал и внедрил эту единицу - шотландского инженера и изобретателя Джеймса Ватта (James Watt). Из-за этого данный термин в сокращении пишется с заглавной буквы W (Вт). Это же правило касается любой единицы в системе СИ, названной фамилией ученого.

Название, как и сама единица измерения, впервые было официально рассмотрено в 1882 г. в Великобритании. После этого чуть менее ста лет понадобилось ваттам, чтобы быть принятыми во всем мире и стать одной из единиц Международной системы СИ (это произошло в 1960).

Формулы для нахождения мощности

С уроков физики многие помнят разнообразные задачки, в которых нужно было высчитать мощность тока. Как тогда, так и сегодня используется для поиска ватт формула: N = A/t.

Расшифровывалась она следующим образом: А - это количество работы, разделенное на время (t), на протяжении которого она была выполнена. А если еще вспомнить, что работа измеряется в Джоулях, а время - в секундах, получается, что 1 Вт - это 1Дж/1с.

Рассмотренную формулу можно немного видоизменить. Для этого стоит вспомнить простейшую схему для нахождения работы: A = F х S. Согласно ей получается, что работа (А) равна производной совершающей ее силы (F) на путь, пройденный объектом под воздействием данной силы (S). Теперь для нахождения мощности (ватт) формулу первую совмещаем со второй. Получается: N = F х S /t.

Дольные единицы ватт

Разобравшись с вопросом «Ватты (Вт) - это что такое?», стоит узнать какие дольные единицы можно образовывать исходя из имеющихся данных.

При изготовлении измерительных приборов для медицинских целей, а также важных лабораторных исследований, необходимо, чтобы они обладали невероятной точностью и чувствительностью. Ведь от этого зависит не просто результат, а иногда жизнь человека. Столь "чутким" аппаратам, как правило, нужна небольшая мощность - в десятки раз меньше ватта. Чтобы не мучиться со степенями и нолями, для ее определения используются дольные единицы ватта: дВт (дециватты - 10 -1), сВт (сантиватты - 10 -2), мВт (милливатты - 10 -3), мкВт (микроватты - 10 -6), нВт (нановатты -10 -9) и еще несколько более мелких, вплоть до 10 -24 - иВт (иоктоватты).

С большинством вышеперечисленных дольных единиц обычный человек не сталкивается в быту. Как правило, с ними работают только ученые-исследователи. Также данные величины фигурируют в различных теоретических расчетах.

Ватты, киловатты и мегаватты

Разобравшись с дольными, стоит рассмотреть и кратные единицы ватт. Как раз с ними каждый человек сталкивается довольно часто, разогревая воду в электрочайнике, заряжая мобильный телефон или выполняя другие ежедневные «ритуалы».

Всего на сегодняшний день учеными выделено около десятка таких единиц, однако широко известны из них всего две - киловатты (кВт - kW) и мегаватты (MW, МВт - в данном случае ставится заглавная литера «м», чтобы не путать эту единицу с милливаттами - мВт).

Один киловатт равен тысяче ватт (10 3 Вт), а один мегаватт - миллиону ватт (10 6 Вт).

Как и в случае с дольными единицами, и среди кратных есть особые, которые применяются только на узкопрофильных предприятиях. Так, на электростанциях иногда используются ГВт (гигаватты - 10 9) и ТВт (тераватты - 10 12).

Кроме указанных выше, выделяются петаватты (ПВт - 10 15), эксаватты (ЭВт - 10 18), зеттаватты (ЗВт - 10 21) и иоттаватты (ИВт - 10 24). Как и особо малые дольные единицы, большие кратные используются в основном при теоретических расчетах.

Ватт и ватт-час: в чем отличие?

Если на электроприборах мощность отображается литерой W (Вт), то при взгляде на обычный бытовой электросчетчик можно увидеть несколько другое сокращение: kW⋅h (кВт⋅ч). Оно расшифровывается как «киловатт-час».

Помимо них выделяются и ватт-часы (Вт⋅ч - W⋅h). Стоит обратить внимание, что по международным и отечественным стандартам подобные единицы в сокращенном виде записываются всегда только с точкой, а в полном варианте - через тире.

Ватт-часы и киловатт-часы являются отличными единицами от Вт и кВт. Разница состоит в том, что с их помощью измеряется не мощность передаваемой электроэнергии, а сама она непосредственно. То есть, киловатт-часы показывают, какое именно ее количество было произведено (передано или использовано) за единицу времени (в данном случае за один час).

Ватт (обозначение: Вт , W ) — в системе СИ единица измерения мощности.

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, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).

Из-за схожих названий, киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении, особенно когда это относится к электроприборам. Однако эти две единицы измерения относятся к разным физическим величинам. В ваттах и, следовательно, киловаттах измеряется мощность, то есть количество энергии, потребляемое прибором за единицу времени. Ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения энергии, то есть ими определяется не характеристика прибора, а количество работы, выполненной этим прибором.

Эти две величины связаны следующим образом. Если лампочка мощностью в 100 Вт работала на протяжении 1 часа, её работа потребовала 100 Вт·ч энергии, или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит такое же количество энергии за 2,5 часа. Мощность электростанции измеряется в мегаваттах, но количество проданной электроэнергии будет измеряться в киловатт-часах (мегаватт-часах).

Следовательно Килова́тт-час (кВт·ч) — внесистемная единица измеренияработы или количества произведенной энергии. Используется преимущественно для измерения потребления электроэнергии в быту, народном хозяйстве и для измерения выработки электроэнергии в электроэнергетике.

Интересные факты

С помощью 1 кВт·ч можно добыть 75 кгугля, 35 кгнефти, испечь 88 буханок хлеба, выткать 10 метровситца, вспахать 2,5 соткиземли