Jednotka měření výkonu: označení a výpočet wattu a kilowattu
Důležitým parametrem charakterizujícím výkon jakýchkoli zařízení a zařízení je výkon. Čím větší je tato charakteristika, tím větší je produktivita mechanismů. Čím vyšší hodnota, tím vyšší spotřeba zdrojů. Proto je tato hodnota jednou z důležitých charakteristik pro elektrické spotřebiče a je často uvedena na obalu, na samotném zařízení nebo v přiloženém návodu.
Elektrická lampa a její obal, který udává její spotřebu energie, ve W
Varování! Čím vyšší je indikátor, tím vyšší je spotřeba zařízení. Proto se před výběrem zařízení musíte rozhodnout o množství práce, kterou s jeho pomocí plánujete provést. Musíte to vědět, abyste při nákupu nepřeplatili peníze navíc.
Moc
Podle Wikipedie jde o veličinu, která charakterizuje rychlost změny energie systému a také její přenos a přeměnu. Ve fyzice se počítá jako práce vykonaná zařízením za jednotku času.
V závislosti na části fyziky je označena následujícími symboly:
- Označení v mechanice – N, P;
- Označení v elektrodynamice je R. Podle wiki je tento symbol převzat z latinského slova potestas, což znamená moc.
Můžete se také setkat se symbolem W, převzatým z anglického slova watt.
Pro výpočet se tedy používá následující vzorec:
- A – práce vykonaná mechanismem, měřená v joulech (J);
- Dt – časový úsek, měřený v sekundách (s).
Vzorce v mechanice se také používají k měření fyzikální veličiny:
P = F × v × cos α, kde:
- F – síla,
- v – rychlost,
- α je úhel mezi vektory F a v.
Okamžitá hodnota je definována jako součin okamžité síly (F) na okamžitou rychlost (u), tedy:
Pro obvod stejnosměrného elektrického proudu bude vzorec následující:
- I – aktuální síla,
- U je napětí v obvodu.
Watt
Jednotkou výkonu ve fyzice je Watt.
Zpočátku byly výpočty prováděny v koňských silách (hp). Tuto jednotku představil skotský vědec a vynálezce James Watt. Ukazoval počet koní potřebných k výkonu práce vykonávané parním strojem vytvořeným tímto vynálezcem. V evropských zemích používají hlavně metrický výkon. Byla definována jako hodnota rovnající se výkonu vynaloženému na rovnoměrné zvednutí tělesa o hmotnosti 75 kg rychlostí 1 m/s.
Definice jedné koňské síly
Watt byl oficiálně uznán v roce 1882 na druhém kongresu Britské vědecké asociace. Pojmenováno po J. Wattovi.
V polovině 20. století zavedla 19. generální konference pro váhy a míry do mezinárodní soustavy SI pohonnou jednotku watt. Na základě výpočtového vzorce, watt je odvozená měrná jednotka, která se zadává jako:
Také fyzikální veličiny jako tepelný tok, tok záření, tok zvukové energie, tok energie ionizujícího záření atd. se měří ve wattech.
Na druhou stranu, 1 watt lze definovat jako:
- 1 W = 1 N m/s;
- 1 W = 1V 1A.
Kromě toho se také používají (nebo byly dříve používány) následující jednotky:
- koňská síla;
- kalorie za sekundu;
- kilogram metr/sekundu;
- erg za sekundu.
Tabulka pro převod mezi mimosystémovými jednotkami a watty
| Nesystémová jednotka | Označení | Konverzní faktor |
|---|---|---|
| kilogram metr za sekundu | kg m/s | 1 kg m/s – 9,8 W |
| kalorií za sekundu | cal/s | 1 kal/s – 4,2 W |
| erg za sekundu | erg/s | 1 erg/s – 10-7 W |
| metrický výkon | h.p. | 1 hp – 735,5 W |
Varování! V současné době se koňská síla využívá především k měření výkonu automobilových motorů. V tomto případě výpočty berou v úvahu, že 1 hp. » 0,735 kilowattu.
Kromě metrického výkonu používá fyzika elektrický, hydraulický a mechanický výkon:
- mechanický hp » 0,745 kilowattu;
- elektrický hp » 0,746 kilowattu.
Pro vaši informaci. Pro převod hodnot z nesystémových jednotek na systémové jednotky (Watt) existuje na internetu velké množství převodníků, které umožňují rychlý online přenos dat z jedné měrné jednotky do druhé.
Pro záznam velkých nebo naopak malých hodnot veličin je povoleno použití speciálních standardních předpon. Například tisíc wattů se rovná jednomu kilowattu.
Předpony byly poprvé představeny na Generální konferenci pro váhy a míry v roce 1960.
Převodní tabulka pro běžně používané předpony
| Předpona | Označení | Překlad |
|---|---|---|
| více předpon | ||
| kilo | к | 1 kW = 10^3W |
| mega | М | 1 MW = 10^6W |
| giga | Г | 1 GW = 10^9W |
| tera | Т | 1 TW = 10^12W |
| submultiplikátory | ||
| deci | Д | 1 dW = 10^2W |
| mil | м | 1 mW = 10^3W |
| mikro | mikron | 1 uW = 10^6W |
| nano | н | 1 nW = 10^9W |
Co je to wattmetr
Aby se zařízení během provozu nezhoršovalo a nedocházelo ke zkratu v síti, je nutné zkontrolovat, zda výkon zařízení nepřekračuje celkovou hodnotu v síti.
U stejnosměrného obvodu to lze určit pomocí znalosti hodnot proudu a napětí. Pro měření těchto parametrů elektrické sítě se používá ampérmetr a voltmetr. Ampérmetr měří proud (v ampérech) a voltmetr měří napětí (ve voltech) přiváděné do sítě. Dále se tyto dva parametry vynásobí a získá se požadovaná hodnota ve wattech.
K měření AC sítí se používají speciální přístroje zvané wattmetry.
Definice jedné koňské síly
V závislosti na účelu existuje několik typů wattmetrů:
- Měřič výkonu – slouží ke zjištění počtu wattů v optickém nebo rádiovém rozsahu;
- Kilowattmetr – používá se při měření velkých hodnot (řádově stovky kilowattů);
- Miliwattmetr – pro měření malých hodnot (méně než jedna);
- Varmeter – používá se k měření jalového výkonu obvodu;
- Wattvarmetr – umožňuje získat indikátory činného a jalového výkonu v obvodu střídavého proudu.
Jmenovitý výkon je důležitou metrikou pro jakékoli elektrické zařízení nebo mechanické příslušenství, protože je měřítkem práce, kterou zařízení může vykonat.
