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 лошадиная сила, 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 джоулю работы, совершенной в течение одной секунды. Данная зависимость выражается следующим образом: 1Вт = 1Дж/1с = 1Н х м/с = 1 кг х м2/с3 = 1 кг х 1 м2 х с3.
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 ампером 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 киловатты, 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 учете потребленной электроэнергии. 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 — ваттметр. Он предназначен для замеров активной мощности и включает в себя 4 контакта. Два из них подключаются последовательно с измеряемой нагрузкой, а два других параллельно.