Enhedsbetegnelse W (watt). Hvad måles i watt: definition Måleenhed for elektrisk effekt i SI-systemet

Når du vælger en hårtørrer, blender eller støvsuger i en butik, kan du se, at dens frontpanel altid indeholder tal med det latinske bogstav W. Desuden, ifølge sælgere, jo højere dens værdi, jo bedre og hurtigere vil dette apparat udføre sit direkte funktioner. Er sådan et udsagn korrekt? Måske er dette endnu et reklamestunt? Hvordan står W for, og hvad er denne værdi? Lad os finde ud af svarene på alle disse spørgsmål.

Definition

Ovenstående bogstav er en latinsk forkortelse for værdien velkendt af alle fra fysiktimerne - watt (watt). I henhold til standarderne for det internationale SI-system er W (W) en magtenhed.

Hvis vi vender tilbage til problemet med egenskaberne ved elektriske husholdningsapparater, så jo højere antallet af watt i nogen af ​​dem, jo ​​mere kraftfuldt er det.

For eksempel er der to blendere i vinduet med samme pris: en af ​​dem er fra et populært firma med 250 W (W), den anden er fra en mindre kendt producent, men med en effekt på 350 W (W) ).

Disse tal betyder, at den anden vil hakke eller slå produkterne hurtigere end den første i samme tidsrum. Derfor, hvis køberen primært er interesseret i processens hastighed, er det værd at vælge den anden mulighed. Hvis hastighed ikke spiller en nøglerolle, kan du købe den første, da den er mere pålidelig og muligvis holdbar.

Hvem kom på ideen om at bruge watt

Mærkeligt nok lyder det i dag, men før fremkomsten af ​​watt var hestekræfter (hk, på engelsk - hb) enheden til at måle effekt næsten over hele verden, sjældnere blev foot-pound-force per sekund brugt.

Watts blev opkaldt efter den person, der opfandt og implementerede denne enhed - den skotske ingeniør og opfinder James Watt. På grund af dette er dette udtryk forkortet med stort W (W). Den samme regel gælder for enhver enhed i SI-systemet opkaldt efter en videnskabsmand.

Navnet, ligesom selve måleenheden, blev først officielt overvejet i 1882 i Storbritannien. Derefter tog det lidt mindre end hundrede år for watt at blive accepteret over hele verden og blive en af ​​enhederne i det internationale SI-system (dette skete i 1960).

Formler til at finde magt

Fra fysiktimerne husker mange mennesker en række forskellige opgaver, hvor det var nødvendigt at beregne den aktuelle effekt. Både dengang og i dag bruges formlen til at finde watt: N \u003d A / t.

Det blev dechifreret som følger: A er mængden af ​​arbejde divideret med den tid (t), hvor det blev udført. Og hvis vi også husker, at arbejde måles i Joule, og tiden måles i sekunder, viser det sig, at 1 W er 1J / 1s.

Ovenstående formel kan ændres lidt. For at gøre dette er det værd at huske det enkleste skema til at finde arbejde: A \u003d F x S. Ifølge det viser det sig, at værket (A) er lig med den afledte kraft, der gør det (F) til den vej, som objektet tilbagelægger under påvirkning af denne kraft (S). For at finde effekten (watt) kombinerer vi den første formel med den anden. Det viser sig: N \u003d F x S / t.

Sub-flere watt

Efter at have behandlet spørgsmålet "Watt (W) - hvad er det?", er det værd at vide, hvilke submultiple enheder der kan dannes baseret på de tilgængelige data.

Ved fremstilling af måleinstrumenter til medicinske formål, såvel som vigtig laboratorieforskning, er det nødvendigt, at de har en utrolig nøjagtighed og følsomhed. Når alt kommer til alt, afhænger ikke kun resultatet, men nogle gange en persons liv af det. Sådanne "følsomme" enheder har som regel brug for lidt strøm - ti gange mindre end en watt. For ikke at lide med grader og nuller, bruges submultiwatt-enheder til at bestemme det: dW (deciwatt - 10 -1), cW (centiwatt - 10 -2), mW (milliwatt - 10 -3), μW (mikrowatt - 10 -6 ), nW (nanowatt -10 -9) og flere mindre, op til 10 -24 - iW (ioktowatt).

Med de fleste af de ovennævnte submultiple enheder møder en almindelig person ikke i hverdagen. Som regel arbejder kun videnskabsmænd-forskere med dem. Disse værdier optræder også i forskellige teoretiske beregninger.

Watt, kilowatt og megawatt

Efter at have behandlet submultiplerne er det værd at overveje flere enheder af watt. Hver person støder på dem ret ofte, når de opvarmer vand i en elkedel, oplader en mobiltelefon eller udfører andre daglige "ritualer".

I alt har forskere identificeret omkring et dusin sådanne enheder til dato, men kun to af dem er almindeligt kendte - kilowatt (kW - kW) og megawatt (MW, MW - i dette tilfælde er det store bogstav "m" sat som for ikke at forveksle denne enhed med milliwatt - mW).

En kilowatt er lig med tusind watt (10 3 W), og en megawatt er lig med en million watt (10 6 W).

Som det er tilfældet med submultiple enheder, er der særlige blandt multipler, der kun bruges i virksomheder med snæver profil. Så kraftværker bruger nogle gange GW (gigawatt - 10 9) og TW (terawat - 10 12).

Ud over de ovenfor nævnte er der petawatt (PVt - 10 15), exawatt (EWt - 10 18), zettawatt (ZWt - 10 21) og iottawatt (IVt - 10 24). Ligesom ekstra små submultipler bruges store multipla hovedsageligt i teoretiske beregninger.

Watt vs watt time: Hvad er forskellen?

Hvis strøm vises på elektriske apparater med bogstavet W (W), så kan du se en lidt anderledes forkortelse, når du ser på en konventionel husholdnings elmåler: kW⋅h (kWh). Det står for "kilowatt time".

Ud over dem skelnes også watt-timer (W⋅h - W⋅h). Det er værd at bemærke, at i henhold til internationale og indenlandske standarder er sådanne enheder i forkortet form altid kun skrevet med en prik og i den fulde version - gennem en bindestreg.

Watt-timer og kilowatt-timer er forskellige enheder fra watt og kW. Forskellen ligger i, at med deres hjælp er det ikke effekten af ​​den transmitterede elektricitet, der måles, men den måles direkte. Det vil sige, at kilowatt-timer viser præcis, hvor meget af det blev produceret (overført eller brugt) pr. tidsenhed (i dette tilfælde en time).

En tabel med kraftenheder er angivet i OK 015-94 (MK 002-9) OKEI. Kraftenheder er inkluderet i

OKEI er den all-russiske klassifikation af måleenheder (OKEI), som er et dokument inden for det nationale standardiseringssystem.

OKEI er udviklet på basis af:

• UNECE international klassifikation af måleenheder "Koder for måleenheder, der anvendes i international handel"
• af varenomenklaturen for udenlandsk økonomisk aktivitet (TN VED) med hensyn til de anvendte måleenheder og under hensyntagen til kravene i internationale standarder ISO 31 / 0-92 "Værdier og måleenheder. Del 0. Generelle principper” og ISO 1000-92 "SI-enheder og anbefalinger om brug af flere enheder og nogle andre enheder.

SI — internationalt system af enheder fysiske størrelser, en moderne version af det metriske system. (det metriske system er fællesbetegnelsen for det internationale decimalsystem af enheder baseret på brugen af ​​meter og kilogram)

Lad os skille os ud fra borde med kun tabeller med effektmåleværdier.

Ifølge § 1 OK 015-94 (MK 002-9):

Internationale kraftenheder (SI) inkluderet i OKEI

Ifølge § 2 OK 015-94 (MK 002-9):

Nationale kraftenhederinkluderet i OKEI

Ifølge bilag A OK 015-94 (MK 002-9):

Internationale kraftenheder (SI) er ikke inkluderet i OKEI

Watt (symbol: tir, W) - i SI-systemet, en magtenhed. Enheden er opkaldt efter den skotsk-irske mekaniske opfinder James Watt (Watt), skaberen af ​​den universelle dampmaskine.

Watt som en magtenhed blev først vedtaget på den anden kongres i British Scientific Association i 1889. Før dette brugte de fleste beregninger hestekræfterne introduceret af James Watt, såvel som foot-pounds per minut. Ved XIX General Conference on Weights and Measures i 1960 blev watt inkluderet i det internationale system.

En af de vigtigste egenskaber ved alle elektriske apparater er den strøm, de bruger, så på ethvert elektrisk apparat (eller i dets instruktioner) kan du finde information om antallet af watt, der kræves til dets drift.

Hvad er Watt. Definition

1 watt er defineret som den effekt, hvormed 1 joule arbejde udføres på 1 sekunds tid.

Således er watt en afledt måleenhed og er relateret til andre SI-enheder ved følgende forhold:

W = J / s = kg m² / s³

W = H m/s

W = VA

Ud over mekanisk (hvis definitionen er givet ovenfor), er der også termisk og elektrisk strøm:

1 watt varmestrømseffekt svarer til 1 watt mekanisk effekt.

1 watt aktiv elektrisk effekt svarer også til 1 watt mekanisk effekt og er defineret som effekten af ​​1 ampere jævnstrøm, der udfører arbejde ved en spænding på 1 volt.

Konvertering til andre kraftenheder

Watt er relateret til andre effektenheder som følger:

1 W = 107 erg/s

1 W ≈ 0,102 kgf m/s

1 W ≈ 1,36×10−3 l. Med.

1 cal/h = 1,163×10−3 W

Hvordan er en kilowatt forskellig fra en kilowatt time?

Præfikset "kilo" før enhver måleværdi (watt, ampere, volt, gram osv.) betyder "tusind".

1 kilowatt (kW) = 1000 watt (W).

Watt- enhed strøm. Effekt er den hastighed, hvormed energi bruges. En watt er lig med den effekt, som arbejde (energiomkostninger) på en joule udføres ved på et sekund.

Kilowatt time- anvendt måleenhed til elmåling hjemme. Betyder den mængde energi, som en enhed med en effekt på 1 kilowatt producerer/forbruger på en time.

Watt/kilowatt og kilowatt-time er forskellige begreber.

For at karakterisere den hastighed, hvormed arbejdet udføres ($A$), bruges begrebet effekt (P), som er defineret som:

udtryk (1) er den øjeblikkelige kraft.

Øjeblikkelig kraft kan defineres som:

hvor $\overline(F)$ er vektoren for den kraft, der udfører arbejdet; $\overline(v)$ - hastighedsvektor for det punkt, som kraften $\overline(F)$ påføres.

Watt er en effektenhed i SI-systemet

Ud fra definitionen af ​​magt kan det ses, at magtenheden kan tages som:

\[\venstre=\frac(J)(s).\]

Effektenheden har dog sit eget navn: watt - en magtenhed. Watt er betegnet som W. Effekten er 1 watt, hvis der udføres én joule arbejde på et sekund. Det skal bemærkes, at watt er en effektenhed i International System of Units (SI). Watt er ikke en grundlæggende måleenhed i SI-systemet. Watten fik sit navn til ære for opfinderen J. Watt.

Watt som en effektenhed begyndte at blive brugt efter 1882. Indtil dette punkt er effekt blevet beregnet i hestekræfter eller foot-pounds per minut. I SI-systemet er watt en effektenhed siden 1960 (siden vedtagelsen af ​​selve systemet).

Ved at bruge definitionen af ​​øjeblikkelig effekt (2) er det let at få den kombination af basisenheder, som watt er afledt fra.

\[\venstre=H\cdot \frac(m)(s)=kg\cdot \frac(m)(s^2)\cdot \frac(m)(s)=kg\cdot \frac(m^2) )(c^3).\]

Definitioner (1) og (2) er mekaniske definitioner af effekt. Lad os fremhæve den elektriske øjeblikkelige effekt:

hvor $I$ er strømstyrken i en bestemt del af kredsløbet; $U$ - spænding i det pågældende område. Watt er en måleenhed for elektrisk effekt, mens det fra definition (3) følger, at:

\[\venstre=A\cdot B,\]

hvor $\left=A$ (ampere); $\left=B$ (volt).

Kraftenheder i andre enhedssystemer

I CGS-systemet (systemet, hvor hovedenhederne er: centimeter, gram og sekund), har kraftenheden ikke et specielt navn. I dette system:

\[\venstre=\frac(erg)(c),\]

hvor $erg$ er CGS-enheden for energi (arbejde) måling.

Hestekræfter (hk) er en ikke-systemisk kraftenhed. I verden skelnes flere forskellige enheder, der kalder dem "hestekræfter". I vores land mener vi "metriske hestekræfter", de mener:

\ \

Denne enhed er praktisk taget taget ud af brug i beregninger. Det bruges dog stadig f.eks. ved beregning af køretøjsafgifter.

Eksempler på problemer med en løsning

Eksempel 1

Dyrke motion. Vis, at enheden for elektrisk effekt er watt.

Løsning. Vi vil tage definitionen af ​​øjeblikkelig elektrisk kraft som grundlag for at løse problemet:

Enheden for strøm (ampere) er den vigtigste i det internationale system af enheder:

\[\venstre=A\ (1.2).\]

Spændingsenheden er hjælpe, lad os finde ud af, hvordan man udtrykker den gennem de grundlæggende enheder i SI-systemet. Vi bruger definitionen af ​​spænding ($U$) i formen:

hvor $A"$ er det elektriske felts arbejde på overførslen af ​​en testladning fra et punkt i feltet til et andet; $q$ er ladningens størrelse.

\[\venstre=H\cdot m=kg\cdot \frac(m^2)(c^2)(1.4).\] \[\venstre=Cl=A\cdot c(1.5).\]

Fra de to tidligere ligheder har vi:

\[\venstre=kg\cdot \frac(m^2)(s^2):A\cdot c=kg\frac(m^2)(A\cdot c^3)\venstre(1,6\højre). \]

For at opnå effektdimensionen bruger vi (1.1), (1.2) og (1.6):

\[\venstre=kg\frac(m^2)(A\cdot c^3)\cdot A=kg\frac(m^2)(c^3)\ \venstre(1,7\højre).\]

I udtryk (1.7) har vi modtaget måleenheden for mekanisk effekt, nemlig watt, udtrykt i SI-systemets grundenheder.

Eksempel 2

Dyrke motion. Et legeme med masse $m,$ falder fra en højde $h$. Hvad er den øjeblikkelige tyngdekraft i højden $\frac(h)(2)$? Luftmodstand ignoreres. Kontroller enhederne for den resulterende værdi.

Løsning. Lad os lave en tegning.

Ved at vide, at kroppen bevæger sig under påvirkning af tyngdekraften, skriver vi den kinematiske ligning for kropsbevægelse:

hvor det ud fra valget af referencesystem (fig. 1) kan ses, at $y_0=0.\ $Kroppens begyndelseshastighed er lig nul ($v_0=0$).

Find det tidspunkt ($t"$), hvor kroppen når højden $\frac(h)(2)$. For at gøre dette skal du indstille $y=\frac(h)(2)$:

\[\frac(h)(2)=\frac(g(t")^2)(2)\to t"=\sqrt(\frac(h)(g))\left(2.2\right). \]

Ligning for kropshastighed:

\[\overline(v)=\overline(g)t\ \to v=gt\ \left(2.3\right).\]

Kroppens hastighed på det tidspunkt lig med $t"$:

Vi finder den øjeblikkelige hastighed som:

i vores tilfælde $(\cos \alpha =1,\ )\ $da kraften der udfører arbejdet (tyngdekraften) er rettet sammen med kroppens hastighedsvektor. For det tidspunkt, vi overvejer ($t"$), får vi den øjeblikkelige effekt lig med:

Lad os kontrollere måleenhederne for værdien, som er opnået på højre side af den endelige formel:

\[\venstre=kg\ \sqrt(m\cdot \frac(m^3)(s^6))=kg\frac(m^2)(s^3)=W\]

Svar.$P\left(t"\right)=m\sqrt(hg^3)$

Kilowatt er en multipel enhed afledt af "Watt"

Watt

Watt(W, W) - systemenhed for effektmåling.
Watt- en universel afledt enhed i SI-systemet, som har et særligt navn og betegnelse. Som en effektenhed blev "watt" anerkendt i 1889. Så blev denne enhed opkaldt efter James Watt (Watt).

James Watt - manden der opfandt og lavede den universelle dampmaskine

Som en afledt enhed af SI-systemet blev "watt" inkluderet i det i 1960.
Siden da er altings kraft målt i watt.

I SI-systemet, i watt, er det tilladt at måle enhver effekt - mekanisk, termisk, elektrisk osv. Dannelse af multipla og submultipler fra den oprindelige enhed (Watt) er også tilladt. For at gøre dette anbefales det at bruge et sæt standard SI-systempræfikser, såsom kilo, mega, giga osv.

Effektenheder, multipla af watt:

• 1 watt
• 1000 watt = 1 kilowatt
• 1000.000 watt = 1000 kilowatt = 1 megawatt
• 1000.000.000 watt = 1000 megawatt = 1000.000 kilowatt = 1 gigawatt
• etc.

Kilowatt time

Der er ikke en sådan måleenhed i SI-systemet.
Kilowatt time(kW⋅h, kW⋅h) er en ikke-systemisk enhed, der udelukkende er udviklet til at tage højde for den anvendte eller producerede elektricitet. I kilowatt-timer tages der hensyn til mængden af ​​forbrugt eller produceret elektricitet.

Brugen af ​​"kilowatt-time" som måleenhed i Rusland er reguleret af GOST 8.417-2002, som tydeligt angiver navnet, betegnelsen og omfanget af "kilowatt-timen".

Download GOST 8.417-2002 (downloads: 3230)

Uddrag fra GOST 8.417-2002 "Statligt system til sikring af ensartethed af målinger. Mængdeenheder”, afsnit 6 Enheder, der ikke er inkluderet i SI (fragment af tabel 5).

Ikke-systemiske enheder acceptable til brug på niveau med SI-enheder

Hvad er en kilowatt time for?

GOST 8.417-2002 anbefaler at bruge "kilowatt-time" som den grundlæggende måleenhed til at tage højde for mængden af ​​brugt elektricitet. Fordi "kilowatt-time" er den mest bekvemme og praktiske form, der giver dig mulighed for at få de mest acceptable resultater.

Samtidig gør GOST 8.417-2002 absolut ikke indsigelse mod brugen af ​​flere enheder dannet af "kilowatt-time" i tilfælde, hvor dette er passende og nødvendigt. For eksempel under laboratoriearbejde eller ved opgørelse af den producerede elektricitet på kraftværker.

Uddannede multipler af "kilowatt-time" look, henholdsvis:

• 1 kilowatt time = 1000 watt time
• 1 megawatt time = 1000 kilowatt time
• etc.

Hvordan skriver man kilowatt-time?

Stavemåde af udtrykket "kilowatt-time" i henhold til GOST 8.417-2002:

• det fulde navn skal skrives med en bindestreg:
  watt time, kilowatt time
• kort betegnelse skal skrives med en prik:
  Wh, kWh, kWh

Bemærk. Nogle browsere misfortolker sidens HTML-kode og viser et spørgsmålstegn (?) eller en anden stenografi i stedet for en prik (⋅).

Analoger GOST 8.417-2002

De fleste af de nationale tekniske standarder i de nuværende post-sovjetiske lande er knyttet til standarderne fra det tidligere Sovjetunionen, derfor kan du i metrologien i ethvert land i det post-sovjetiske rum finde en analog af den russiske GOST 8.417- 2002, eller et link til den, eller dens reviderede version.

Betegnelse for strøm af elektriske apparater

En almindelig praksis er at markere styrken af ​​elektriske apparater på deres sag.
Følgende betegnelse for strømmen af ​​elektrisk udstyr er mulig:

• i watt og kilowatt (W, kW, W, kW)
  (betegnelse for et elektrisk apparats mekaniske eller termiske effekt)
• i watt-timer og kilowatt-timer (W⋅h, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)
  (betegnelse for det elektriske apparats forbrugte strøm)
• i volt-ampere og kilovolt-ampere (VA, kVA)
  (betegnelse for det elektriske apparats samlede elektriske effekt)

Måleenheder til angivelse af elektriske apparaters effekt

watt-time og kilowatt-time (W⋅h, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)- off-system måleenheder for forbrugt elektrisk energi (strømforbrug). Strømforbrug er mængden af ​​elektricitet, der forbruges af elektrisk udstyr pr. tidsenhed for dets drift. Oftest bruges "watt-timer" og "kilowatt-timer" til at referere til strømforbruget for husholdningsudstyr, som det faktisk er valgt efter.

volt-ampere og kilovolt-ampere (VA, kVA, VA, kVA)— Måleenheder for elektrisk effekt i SI-systemet svarende til watt (W) og kilowatt (kW). Anvendes som måleenheder for tilsyneladende vekselstrøm. Volt-ampere og kilovolt-ampere bruges i elektriske beregninger i de tilfælde, hvor det er vigtigt at kende og operere med elektriske begreber. I disse måleenheder kan du angive den elektriske effekt af ethvert AC elektrisk apparat. En sådan betegnelse vil bedst opfylde kravene til elektroteknik, fra hvilket synspunkt alle AC elektriske apparater har aktive og reaktive komponenter, så den samlede elektriske effekt af en sådan enhed skal bestemmes af summen af ​​dens dele. Som regel måler og betegner de i "volt-ampere" og multipla af dem effekten af ​​transformere, drosler og andre rent elektriske omformere.

Valget af måleenheder i hvert enkelt tilfælde sker individuelt efter producentens skøn. Derfor kan du finde husholdningsmikrobølger fra forskellige producenter, hvis effekt er angivet i kilowatt (kW, kW), i kilowatt-timer (kWh, kWh) eller i volt-ampere (VA, VA). Og den første, og den anden og den tredje - vil ikke være en fejl. I det første tilfælde angav producenten den termiske effekt (som en varmeenhed), i den anden - den forbrugte elektriske effekt (som en elektrisk forbruger), i den tredje - den samlede elektriske effekt (som et elektrisk apparat).

Da elektrisk husholdningsudstyr er lavt nok til at tage hensyn til lovene for videnskabelig elektroteknik, så er alle tre tal på husstandsniveau praktisk talt de samme

I betragtning af ovenstående kan vi besvare hovedspørgsmålet i artiklen

Kilowatt og kilowatt time | Og hvad så?

• Den største forskel er, at kilowatt er en effektenhed, mens kilowatt time er en enhed af elektricitet. Forvirring og forvirring opstår på husstandsniveau, hvor begreberne kilowatt og kilowatt-timer identificeres med målingen af ​​den producerede og forbrugte effekt af et elektrisk husholdningsapparat.
• På niveau med en elektrisk husstandsomformer er forskellen kun i adskillelsen af ​​begreberne energi produceret og forbrugt. I kilowatt måles outputtet af termisk eller mekanisk effekt fra generatorsættet. I kilowatt-timer måles generatorsættets forbrugte elektriske effekt. For et husholdningsapparat er tallene for genereret (mekanisk eller termisk) og forbrugt (elektrisk) energi næsten ens. Derfor er der i hverdagen ingen forskel på, hvilke begreber der skal udtrykkes og i hvilke enheder der skal måles kraften af ​​elektriske apparater.
• Sammenkædning af måleenheder for kilowatt og kilowatt-timer gælder kun for tilfælde af direkte og omvendt konvertering af elektrisk energi til mekanisk, termisk osv.
• Det er absolut uacceptabelt at bruge måleenheden "kilowatt-time" i fravær af en elkonverteringsproces. Eksempelvis kan man i "kilowatt-time" ikke måle strømforbruget på et brændefyret varmefyr, men man kan måle strømforbruget på et elvarmefyr. Eller for eksempel i "kilowatt-time" kan du ikke måle strømforbruget af en benzinmotor, men du kan måle strømforbruget af en elmotor
• I tilfælde af direkte eller omvendt konvertering af elektrisk energi til mekanisk eller termisk energi kan du forbinde en kilowatt-time med andre energimålingsenheder ved hjælp af online-beregneren på webstedet tehnopost.kiev.ua: