Ватт

Ваттметр — прибор для измерения мощности, потребляемой элементами электрических цепей

О типе морских побережий см. Ватты

Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.

Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1882 году. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. На XIX Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году ватт был включён в Международную систему единиц (СИ).

Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребная мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию о количестве ватт, необходимых для его работы.

Определение

1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.^[1] Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с другими единицами СИ следующими соотношениями:

Вт = Дж / с = кг·м²/с³

Вт = H·м/с

Вт = В·А

Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.

Перевод в другие единицы измерения мощности

Ватт связан с другими единицами измерения мощности следующими соотношениями:

1 Вт = 10⁷ эрг/с

1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с

1 Вт ≈ 1,36·10⁻³ л. с.

1 Вт = 859,8452279 кал/ч

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

Стандартные приставки СИ для ватта приведены в следующей таблице.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 Вт	декаватт	даВт	daW	10−1 Вт	дециватт	дВт	dW
102 Вт	гектоватт	гВт	hW	10−2 Вт	сантиватт	сВт	cW
103 Вт	киловатт	кВт	kW	10−3 Вт	милливатт	мВт	mW
106 Вт	мегаватт	МВт	MW	10−6 Вт	микроватт	мкВт	µW
109 Вт	гигаватт	ГВт	GW	10−9 Вт	нановатт	нВт	nW
1012 Вт	тераватт	ТВт	TW	10−12 Вт	пиковатт	пВт	pW
1015 Вт	петаватт	ПВт	PW	10−15 Вт	фемтоватт	фВт	fW
1018 Вт	эксаватт	ЭВт	EW	10−18 Вт	аттоватт	аВт	aW
1021 Вт	зеттаватт	ЗВт	ZW	10−21 Вт	зептоватт	зВт	zW
1024 Вт	йоттаватт	ИВт	YW	10−24 Вт	йоктоватт	иВт	yW
применять не рекомендуется

Примеры в природе

Величина	Описание
10−9 ватт	Поток энергии мощностью примерно в 1 нВт падает на поверхность земли площадью 1 м² от звезды яркостью в +1,4 звёздной величины.
5·10−3 ватт	Такую мощность (или близкую к ней) имеют обычные лазерные указки.
1 ватт	Примерная мощность приёмника/передатчика обычного мобильного телефона.
10³ ватт	Небольшой обогреватель имеет мощность порядка 1 кВт. Среднее потребление энергии одного домашнего хозяйства в США составляет примерно 8900 кВт·ч за год, это соответствует равномерно потребляемой мощности 1 кВт в течение года.[2]
6·104 ватт	Легковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил имеет мощность, примерно равную 60 кВт.
1,2·107 ватт	Электропоезд Eurostar имеет мощность около 12 МВт.
8,2·109 ватт	Электростанция Касивадзаки-Карива в городе Касивадзаки (Япония), крупнейшая в мире атомная электростанция, при пиковых нагрузках вырабатывает 8,212 ГВт электроэнергии.
2,24·1010 ватт	Самая крупная существующая электростанция Санься (ГЭС Три ущелья) (Китай). Проектная мощность ГЭС — 22,4 ГВт электроэнергии.
1012 ватт	Пиковая мощность среднего удара молнии примерно равна 1 ТВт.
1,9·1012 ватт	Общая мощность потребляемой человечеством электроэнергии в 2007 году в среднем оценивалось в 1,95 ТВт[3].
1,5·1015 ватт	Рекордная мощность импульсного лазерного излучения, достигнутая на установке Nova в 1999 году[4]. Энергия в импульсе составляла 660 Дж, длительность импульса — 440·10−15 с.
1,74·1017 ватт	Исходя из средней мощности потока энергии на поверхности Земли в 1,366 кВт/м²,[5] общая мощность потока энергии солнечного излучения, падающего на Землю, примерно равна 174 ПВт. Таким образом, если бы Земля не излучала энергию в пространство, она становилась бы тяжелее на 1,94 кг каждую секунду.
3,86·1026 ватт	Полная мощность излучения Солнца оценивается учёными в 386 ЙВт,[6] 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 около 4 000 000 тонн.

Разница между понятиями киловатт и киловатт-час

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).

См. также

• Аэроватт

Примечания

1. ↑ Ватт - физическая энциклопедия. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 3 апреля 2010.
2. ↑ The Physics Factbook  (англ.). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 17 февраля 2009.
3. ↑ U.S. Energy Information Administration - International Energy Statistics  (англ.). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
4. ↑ M. D. Perry et al. Petawatt laser pulses (англ.) // Optics Letters. — 1999. — Т. 24. — № 3. — С. 160—162.
5. ↑ Construction of a Composite Total Solar Irradiance (TSI) Time Series from 1978 to present  (англ.). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 5 октября 2005.
6. ↑ The Sun on nineplanets.org  (англ.). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 3 апреля 2010.