Definicja jednostki miary mocy prądu. Energia elektryczna

Producenci samochodów od różne kraje mierzyć moc swoich samochodów w różnych jednostkach. Po co? Odpowiedź znajdziesz poniżej.

Czytając artykuł o samochodach, możesz mieć pewność, że zawsze natkniesz się na te dane. Z którym? Z danymi mocy pojazdu. Moc silnika samochodu jest jednym z nich najważniejsze wskaźniki istotne w każdej chwili i w każdej sytuacji. Zarówno z praktycznego, jak i punkty teoretyczne wizja.

Zawsze aktualne. Według statystyk, jedna z najciekawszych dla czytelników informacji o nowościach dotyczy właśnie mocy silników samochodowych. Dlatego na poziomie podświadomości ludzie porównują modele, ich zalety i słabe strony względem siebie tylko pojedynczo parametr - moc silnik.

Moc jako istota jest miarą tego, jak szybko i jak daleko można przejechać silnik Praca fizyczna może poruszać samochodem do przodu za pomocą momentu obrotowego. W inżynierii mechanicznej zjawisko to uogólnia się poprzez koncepcję ilości „pracy”, jaką musi wykonać zespół napędowy samochodu, aby samochód mógł ruszyć do przodu. W miarę upływu czasu taka praca otrzymała wiele różnych jednostek. Dziś przyjrzymy się bliżej niektórym z nich.

Kilowaty (kW)

Z strona techniczna pytanie, ta forma pomiaru jest najbardziej uniwersalną metodą obliczania mocy. Jest używany przez inżynierów na całym świecie.

Wat to jednostka miary zawarta w układzie SI (International System of Units), co oznacza, ile mocy potrzeba do wykonania pracy 1 J w jednostce czasu.

Używany głównie przez profesjonalistów jako bardziej „poprawny” wskaźnik mocy z punktu widzenia nauk podstawowych. Jako jednostka miary w przemyśle motoryzacyjnym stosowana jest głównie na półkuli południowej, tak też było w przeszłości.

Metoda pomiaru kilowatów mocy w samochodach polega zasadniczo na znalezieniu wielkości momentu obrotowego przenoszonego przez koła na hamowni, a następnie zastosowaniu poniższego równania do wykonania obliczeń:

Kilowaty stały się nowoczesną miarą mocy pojazdu, a być może w przyszłości staną się powszechnie akceptowaną miarą na całym świecie. Przynajmniej jeśli spojrzysz na oficjalne dane oferowane przez producentów samochodów, na pewno zobaczysz jednostki mocy silnika kW wewnętrzne spalanie na równi z mocą.

Co więcej, w obliczu rosnącego zainteresowania samochodami elektrycznymi przyjęcie tej formy pomiaru stanie się jeszcze bardziej uzasadnione, ponieważ ilość pracy wykonanej przez silnik elektryczny mierzy się w kWh (kilowatogodzinach), która określa, jak długo silnik elektryczny może wytworzyć określoną ilość energii, na przykład do poruszania samochodem.

Moc (KM)

Wprowadzony przez „maestro” i półetatowego twórcę produktywnych silników parowych – pana Jamesa Watta – jest to jednostka mocy oparta na konie mechaniczne jakimś cudem żyje do dziś, niosąc przez wieki obliczenia genialnego inżyniera. Jest to główna jednostka pomiaru mocy samochodów w wielu krajach, w tym w Rosji, i służy nie tylko jako pomiar mocy silnika spalinowego w oficjalnych dokumentach modeli samochodów, ale także do obliczania podatków w sektorze motoryzacyjnym, np. na przykład obliczanie podatku transportowego.

Czym zatem jest moc (KM)? Jak to wyszło i jak się to liczy? Jak jej wygląd był powiązany z końmi?

W Szkocji wynalazca James Watt ukończył swoje pierwsze urządzenie parowe, które mogło pomóc setkom przemysłowców i rzemieślników w ich codziennej pracy. A silnik wydawał się być dobry dla wszystkich, ale jak to wytłumaczyć zwykłym ludziom? Odpowiedź nasunęła się sama; trzeba było porównać pracę najpopularniejszego wówczas „urządzenia napędowego” (konia) z pracą nowego samochodu. Ledwie powiedziane, a już zrobione, Watt usiadł, aby wykonać obliczenia.

OBLICZENIA I PORÓWNANIE JEDNOSTEK MIAR

W większości krajów europejskich moc definiuje się jako 75 kgf m/s, moc wydatkowaną podczas równomiernego pionowego podnoszenia ładunku o masie 75 kg z prędkością 1 metra na sekundę podczas przyspieszania swobodny spadek 9,8 m/s.

W Międzynarodowym Systemie Metrycznym SI oficjalnie mierzy się w watach. 1 KM (moc metryczna) wynosi 735 W lub 0,73 kW.

Z kolei 1 kW równa się 1,35 KM.

Co więcej, w systemie miar w Wielkiej Brytanii, a także w Stanach Zjednoczonych, moc (KM) jest równa 745 W, dlatego istnieje niewielka rozbieżność z europejskimi „koniami”. Zatem 1 KM. w USA wynosi 1,0138 KM. z Europy.

Na przykład moc silnika 3,8 litraNissanaGT-R jest 570 KM, w kilowatach będzie równy 419 , w KM 577 jednostki.

Zobacz też:

Jak James Watt wprowadził do użytku swoje silniki parowe i pojęcie „mocy”.

Teraz nikt nie wie dokładnie, jak silne były konie biorące udział w eksperymentach Watta, czy były w kwiecie wieku, czy też były starymi zrzędami. Zachowało się jednak kilka legend.

Według jednego z nich pewien piwowar, pierwszy nabywca agregatu parowego Watta, prawdopodobnie zdecydował się na ogłoszenie konkursu, aby obniżyć cenę maszyny wynalazcy. Koń w piwowarstwie napędzał pompę wody, a piwowar chciał zamiast tego kupić maszynę parową.

Aby mieć pewność wygranej, nieuczciwy przemysłowiec wybrał do konkursu najsilniejszego konia i manipulując batem i innymi narzędziami zwiększającymi wydajność pracy, wycisnął z biednego zwierzęcia maksymalną wydajność. W odpowiedzi na wyzwanie James Watt korzystając ze swojej maszyny przekroczył pracę wykonaną przez konia, według niektórych danych, 1,5-krotnie, co przyjęto za wzór. urządzenie metalowe, napędzany parą.

Przeciwnie, druga legenda mówi nam, że sam Watt nieco „przekręcił” obliczenia na swoją korzyść. Potrzebował tego, aby przekonać nieprzejednanych właścicieli kopalń węgla do przejścia z koni pociągowych na maszyny parowe. W XVIII wieku węgiel z ich kopalń był podnoszony za pomocą koni za pomocą lin za pomocą układu krążków linowych. Obliczywszy produktywność przeciętnego konia, Watt zastosował współczynnik, mnożąc uzyskaną liczbę przez 1,5, dzięki czemu jego maszyna z łatwością przewyższyła każdego konia wykonującego tę samą pracę.

Ponieważ moc znacznie się rozprzestrzeniła Na globus ze względu na prostotę obliczeń i przejrzystość dla użytkowników, Różne rodzaje(definicje) moc: moc metryczna, moc mechaniczna, moc kotła, moc elektryczna. I moc wody.

Być może w niektórych artykułach i wiadomościach, zarówno zagranicznych, jak i krajowych, wielokrotnie spotkałeś się z niezrozumiałymi skrótami, na przykład: NHP,rhp, bhp, shp, ihp, whp. Co mieli na myśli?

NHP lubrhp,Nominalnykonie mechaniczneocenionekonie mechaniczne- moc użyteczna, stosowana do szacowania mocy silników parowych.

KM,Hamuleckonie mechaniczne- moc efektywna w KM, moc „odebrana” z wału korbowego silnika spalinowego, nie uwzględnia strat mocy ze skrzyni biegów i przekładni samochodu.

wysyłka,Wałkonie mechaniczne- moc na wale silnika to moc dostarczana na wał napędowy, wał turbiny lub wał wyjściowy samochodowej skrzyni biegów. Brutto

Ihp,Wskazanykonie mechaniczne- moc wskazana w KM, jest to teoretyczna moc silnika tłokowego, określona przez sumę mocy z wału korbowego, mocy efektywnej i energii wydanej na tarcie.

Cześć! Aby obliczyć wielkość fizyczną zwaną mocą, posługują się wzorem, w którym wielkość fizyczna – praca – jest dzielona przez czas, w którym ta praca została wykonana.

To wygląda tak:

P, W, N=A/t, (W=J/s).

W zależności od podręczników i działów fizyki moc we wzorze można oznaczyć literami P, W lub N.

Najczęściej energię wykorzystuje się w takich gałęziach fizyki i nauk ścisłych jak mechanika, elektrodynamika i elektrotechnika. W każdym przypadku moc ma swój własny wzór na obliczenie. Inaczej jest także w przypadku prądu przemiennego i prądu stałego. Do pomiaru mocy służą watomierze.

Teraz już wiesz, że moc mierzy się w watach. W języku angielskim wat to wat, międzynarodowe oznaczenie to W, rosyjski skrót to W. Warto o tym pamiętać, ponieważ w sumie sprzęt AGD jest taki parametr.

Moc jest wielkością skalarną, nie jest wektorem, w przeciwieństwie do siły, która może mieć kierunek. W mechanice ogólną postać wzoru na moc można zapisać w następujący sposób:

P=F*s/t, gdzie F=A*s,

Ze wzorów widać, jak zamiast A podstawiamy siłę F pomnożoną przez ścieżkę s. W rezultacie moc w mechanice można zapisać jako siłę pomnożoną przez prędkość. Na przykład samochód o określonej mocy jest zmuszony do zmniejszenia prędkości podczas jazdy pod górę, ponieważ wymaga to większej siły.

Przyjmuje się, że średnia moc człowieka wynosi 70–80 W. Moc samochodów, samolotów, statków, rakiet i instalacje przemysłowe, często mierzona w koniach mechanicznych. Moc koni mechanicznych była używana na długo przed wprowadzeniem watów. Jedna moc wynosi 745,7 W. Ponadto w Rosji przyjmuje się, że l. Z. równa 735,5 W.

Jeśli 20 lat później w wywiadzie wśród przechodniów nagle przypadkowo zapytasz o moc i pamiętasz, że moc to stosunek pracy A wykonanej w jednostce czasu t. Jeśli potrafisz tak powiedzieć, mile zaskocz publiczność. Rzeczywiście, w tej definicji najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że dzielnikiem jest tutaj praca A, a dzielnikiem jest czas t. W rezultacie mając pracę i czas i dzieląc jedno przez drugie, otrzymujemy długo oczekiwaną moc.

Wybierając w sklepach należy zwrócić uwagę na moc urządzenia. Im mocniejszy czajnik, tym szybciej podgrzeje wodę. Moc klimatyzatora określa, jak dużą przestrzeń może schłodzić bez nadmiernego obciążenia silnika. Im większa moc urządzenia elektrycznego, tym więcej prądu pobiera, tym więcej prądu zużyje i tym wyższy będzie rachunek za prąd.

Ogólnie moc elektryczną określa się według wzoru:

gdzie I to prąd, U to napięcie

Czasami mierzy się go nawet w woltoamperach i zapisuje jako V*A. Całkowita moc jest mierzona w woltoamperach, a aby obliczyć moc czynną, należy pomnożyć całkowitą moc przez współczynnik wydajności (efektywności) urządzenia, a następnie otrzymamy moc czynną w watach.

Często urządzenia takie jak klimatyzator, lodówka czy żelazko działają cyklicznie, włączając się i wyłączając z termostatu, a ich średnia moc na czas całkowity Praca może być niewielka.

W obwodach prądu przemiennego oprócz koncepcji mocy chwilowej, która pokrywa się z ogólną mocą fizyczną, istnieją moce czynne, bierne i pozorne. Moc pozorna jest równa sumie mocy czynnej i biernej.

Do pomiaru mocy stosuje się urządzenia elektroniczne - watomierze. Jednostka miary, Watt, została nazwana na cześć wynalazcy ulepszonego silnika parowego, który zrewolucjonizował świat. elektrownie ten czas. Dzięki temu wynalazkowi przyspieszył rozwój społeczeństwa przemysłowego, pojawiły się pociągi, statki parowe i fabryki, które wykorzystywały moc silnika parowego do przemieszczania się i wytwarzania produktów.

Każdy z nas wielokrotnie spotykał się z pojęciem władzy. Na przykład, różne samochody charakteryzują się różną mocą silnika. Ponadto urządzenia elektryczne mogą mieć różne poziomy mocy, nawet jeśli mają ten sam cel.

Moc jest wielkością fizyczną charakteryzującą prędkość pracy.

Odpowiednio, moc mechaniczna to wielkość fizyczna charakteryzująca prędkość pracy mechanicznej:

Oznacza to, że moc to praca na jednostkę czasu.

Moc w układzie SI mierzy się w watach: [ N] = [W].

1 W to 1 J pracy wykonanej w ciągu 1 s.

Istnieją inne jednostki miary mocy, takie jak moc:

Moc silnika samochodowego najczęściej mierzy się w koniach mechanicznych.

Wróćmy do wzoru na moc: Znamy wzór na obliczanie pracy: Dlatego możemy zmienić wyrażenie na potęgę:

Następnie we wzorze tworzymy stosunek modułu przemieszczenia do okresu czasu. Jak wiadomo, jest to prędkość:

Zwróć tylko uwagę, że w otrzymanym wzorze używamy modułu prędkości, ponieważ nie podzieliliśmy samego ruchu, ale jego moduł przez czas. Więc, moc jest równa iloczynowi modułu siły, modułu prędkości i cosinusa kąta między ich kierunkami.

Jest to całkiem logiczne: powiedzmy, moc tłoka można zwiększyć, zwiększając siłę jego działania. Przykładając większą siłę, wykona w tym samym czasie więcej pracy, czyli zwiększy moc. Ale nawet jeśli pozostawimy stałą siłę i przyspieszymy ruch tłoka, niewątpliwie zwiększy to pracę wykonaną w jednostce czasu. W rezultacie moc wzrośnie.

Przykłady rozwiązywania problemów.

Zadanie 1. Moc motocykla wynosi 80 KM. Poruszając się po odcinku poziomym motocyklista osiąga prędkość 150 km/h. Jednocześnie silnik pracuje na 75% swojej mocy. maksymalna moc. Wyznacz siłę tarcia działającą na motocykl.

Zadanie 2. Myśliwiec pod wpływem stałej siły ciągu skierowanej pod kątem 45° do horyzontu przyspiesza od 150 m/s do 570 m/s. Jednocześnie prędkość pionowa i pozioma myśliwca wzrasta o tę samą wartość w każdym momencie. Masa myśliwca wynosi 20 ton. Jeśli myśliwiec przyspiesza przez jedną minutę, jaka jest moc jego silnika?

Jeśli potrzebujesz połączyć jednostki napędowe w jeden system, będziesz potrzebować naszego konwertera mocy - konwertera online. A poniżej możesz przeczytać jak mierzona jest moc.

Energia elektryczna- wielkość fizyczna charakteryzująca prędkość przesyłania lub konwersji energii elektrycznej.

Encyklopedyczny YouTube

1 / 5

✪ Lekcja 363. Moc w obwodzie prąd przemienny

✪ Moc czynna, bierna i pozorna. Co to jest, używając analogii wizualnej jako przykładu.

✪ Praca i moc prąd elektryczny. Aktualna praca | Fizyka 8 klasa #19 | Lekcja informacyjna

✪ Jaka jest różnica pomiędzy NAPIĘCIEM a PRĄDEM

✪ Wat Dżul i moc

Napisy na filmie obcojęzycznym

Chwilowa moc elektryczna

Moc chwilowa jest iloczynem chwilowych wartości napięcia i prądu w dowolnej części obwodu elektrycznego.

Zasilanie prądem stałym

Ponieważ wartości prądu i napięcia są stałe i równe wartościom chwilowym w dowolnym momencie, moc można obliczyć za pomocą wzoru:

Dla pasywnego obwód liniowy, w którym przestrzegane jest prawo Ohma, możemy napisać:

Jeżeli obwód zawiera źródło pola elektromagnetycznego, wówczas moc elektryczna wydzielana lub pochłaniana przez niego jest równa:

Jeżeli prąd wewnątrz pola elektromagnetycznego jest przeciwny do gradientu potencjału (przepływa wewnątrz pola elektromagnetycznego od plusa do minusa), wówczas moc jest pobierana przez źródło pola elektromagnetycznego z sieci (na przykład podczas pracy silnika elektrycznego lub ładowania akumulator), jeśli jest współkierunkowy (przepływa wewnątrz pola elektromagnetycznego od minus do plusa), wówczas jest oddawany przez źródło do sieci (powiedzmy podczas pracy akumulatora galwanicznego lub generatora). Biorąc pod uwagę rezystancję wewnętrzną źródła pola elektromagnetycznego, moc wydzielana na nim p = ja 2 ⋅ r (\ Displaystyle p = ja ^ (2) \ cdot r) dodawane do tego, co zostało wchłonięte lub odjęte od tego, co zostało dane.

Zasilanie sieciowe

W obwodach prądu przemiennego wzór na moc to: prąd stały można wykorzystać jedynie do obliczenia mocy chwilowej, która zmienia się znacznie w czasie i nie jest zbyt przydatna bezpośrednio w przypadku najprostszych obliczeń praktycznych. Bezpośrednie obliczenie średniej mocy wymaga całkowania w czasie. Aby obliczyć moc w obwodach, w których napięcie i prąd zmieniają się okresowo, moc średnią można obliczyć całkując moc chwilową w tym okresie. Na praktyce najwyższa wartość posiada funkcję obliczania mocy w obwodach przemiennego sinusoidalnego napięcia i prądu.

Aby połączyć pojęcia mocy całkowitej, czynnej, biernej i współczynnika mocy, wygodnie jest zwrócić się do teorii liczb zespolonych. Możemy założyć, że moc w obwodzie prądu przemiennego jest wyrażona liczbą zespoloną, taką jak: czynna moc jest jego częścią rzeczywistą, moc bierna jest częścią urojoną, moc pozorna jest modułem, a kąt (przesunięcie fazowe) jest argumentem. Dla takiego modelu wszystkie zapisane poniżej zależności okazują się prawdziwe.

Czynna moc

.

Moc bierna to wielkość charakteryzująca obciążenia powstające w urządzeniach elektrycznych na skutek wahań energii pole elektromagnetyczne w sinusoidalnym obwodzie prądu przemiennego, równy iloczynowi wartości skutecznej napięcia U (\ displaystyle U) i aktualne Ja (\ displaystyle I), pomnożony przez sinus kąta fazowego φ (\ displaystyle \ varphi) między nimi: Q = U ⋅ ja ⋅ grzech ⁡ φ (\ Displaystyle Q = U \ cdot I \ cdot \ sin \ varphi)(jeśli prąd opóźnia się w stosunku do napięcia, przesunięcie fazowe uważa się za dodatnie, jeśli prowadzi, jest ujemne). Moc bierna jest powiązana z mocą pozorną S (\ displaystyle S) i moc czynna P (\ displaystyle P) stosunek: | P | = S 2 - P. 2 (\ Displaystyle | Q | = (\ sqrt (S ^ (2) -P ^ (2)))).

Fizyczne znaczenie mocy biernej to energia pompowana ze źródła do elementów biernych odbiornika (cewki indukcyjne, kondensatory, uzwojenia silnika), a następnie zwracana przez te elementy z powrotem do źródła w ciągu jednego okresu oscylacji, zwanego tym okresem.

Należy zauważyć, że wartość dla wartości φ (\ displaystyle \ varphi) 0 do plus 90° jest wartością dodatnią. Ogrom grzech ⁡ φ (\ displaystyle \ sin \ varphi) dla wartości φ (\ displaystyle \ varphi) 0 do -90° to wartość ujemna. Według formuły Q = U ja grzech ⁡ φ (\ Displaystyle Q = UI \ grzech \ varphi) moc bierna może mieć wartość dodatnią (jeśli obciążenie ma charakter czynno-indukcyjny) lub ujemną (jeśli obciążenie ma charakter czynno-pojemnościowy). Okoliczność ta podkreśla fakt, że moc bierna nie uczestniczy w działaniu prądu elektrycznego. Gdy urządzenie ma dodatnią moc bierną, zwyczajowo mówi się, że ją zużywa, a gdy wytwarza moc ujemną, ale jest to czysto umowna, ponieważ większość urządzeń pobierających energię (na przykład silniki asynchroniczne) i także czysto obciążenie aktywne, połączone poprzez transformator, są aktywno-indukcyjne.

Zainstalowano generatory synchroniczne Elektrownie, może zarówno wytwarzać, jak i zużywać moc bierną w zależności od wielkości prądu wzbudzenia płynącego w uzwojeniu wirnika generatora. Ze względu na tę funkcję synchroniczną maszyny elektryczne określony poziom napięcia sieciowego jest regulowany. Aby wyeliminować przeciążenia i poprawić współczynnik mocy instalacje elektryczne moc bierna jest kompensowana.

Zastosowanie nowoczesnych elektrycznych przetworników pomiarowych opartych na technologii mikroprocesorowej pozwala na dokładniejszą ocenę ilości energii oddanej od obciążenia indukcyjnego i pojemnościowego do źródła napięcia przemiennego.

Pełna moc

Jednostka kompletna energia elektryczna- woltoamper (oznaczenie rosyjskie: VA; międzynarodowy: V·A) .

Moc pozorna - wartość równa iloczynowi wartości skutecznych okresowego prądu elektrycznego Ja (\ displaystyle I) w obwodzie i napięciu U (\ displaystyle U) na jego zaciskach: S = U ⋅ ja (\ Displaystyle S = U \ cdot I); jest powiązany z mocą czynną i bierną stosunkiem: S = P 2 + Q 2 , (\ Displaystyle S = (\ sqrt (P ^ (2) + Q ^ (2))),) Gdzie P (\ displaystyle P)- czynna moc, Q (\ displaystyle Q)- moc bierna (przy obciążeniu indukcyjnym Q > 0 (\ displaystyle Q> 0) i pojemnościowy Q< 0 {\displaystyle Q<0} ).

Zależność wektorową mocy całkowitej, czynnej i biernej wyraża się wzorem: S⟶ = P⟶ + Q⟶. (\ Displaystyle (\ stackrel (\ longrightarrow) (S)) = (\ stackrel (\ longrightarrow) (P)) + (\ stackrel (\ longrightarrow) (Q)).)Złożona moc

Moc, podobnie jak impedancja, można zapisać w postaci złożonej:

Złożony moduł zasilania | S˙ | (\ Displaystyle \ lewo | (\ kropka (S)) \ prawo |) równa pełnej mocy S (\ displaystyle S). Prawdziwa część R mi (S ˙) (\ Displaystyle \ operatorname (Re) ({\ kropka (S}}} równa mocy czynnej P (\ displaystyle P) i wyimaginowany Ja m (S ˙) (\ Displaystyle \ operatorname (Im) ({\ kropka (S}))))- reaktywna moc Q (\ displaystyle Q) z właściwym znakiem w zależności od charakteru ładunku. Moc niektórych urządzeń elektrycznych

Tabela pokazuje wartości mocy niektórych odbiorców energii elektrycznej:

W 1882 roku Brytyjskie Towarzystwo Naukowe zdecydowało się rozpocząć stosowanie nowej jednostki miary zwanej „watem”. Do czego się go dzisiaj używa, czemu jest równy i według jakiego wzoru można go obliczyć? Znajdźmy odpowiedzi na wszystkie te pytania.

Wat jest jednostką miary czego?

Od tego pamiętnego roku, kiedy Brytyjczycy wprowadzili tradycję używania wata, stopniowo cały świat zaczął się na niego przestawiać, zastępując przestarzałą i niepraktyczną moc. Wraz z pojawieniem się układu SI został on do niego włączony i zaczął być używany wszędzie.

Zatem jaką wielkość fizyczną ma jednostka miary „wat”? Przypomnijmy sobie nasze lekcje fizyki: poprawną odpowiedzią na to pytanie jest moc.

Watt otrzymał swoją nazwę na cześć swojego „ojca” – Szkota Jamesa Watta. W skrócie jednostka ta jest zawsze pisana wielką literą - W (W - zgodnie z międzynarodowymi standardami układu SI), a w całości - małym „watem” (watem).

Nie będąc jednostką podstawową, lecz pochodną (zgodnie ze standardem SI), jednostka ta jest zależna od metra, kilograma i sekundy. W praktyce oznacza to, że jeden wat to moc, przy której w ciągu jednej sekundy wykonywana jest praca jednego dżula. Oznacza to, że uzyskuje się następującą zależność: 1W = 1J/1s = 1N x m/s = kg x m 2 / s 3 = kg x m 2 x s -3.

Oprócz wymienionych powyżej, wat jest powiązany z jednostkami niesystemowymi. Na przykład z kaloriami. Zatem 1 W = 859,845227858985 kal/godzinę. Współczynnik ten ma znaczenie przy obliczaniu ilości ciepła wytworzonego przez grzejnik elektryczny.

Formuła

Zatem wat jest jednostką mocy. Przyjrzyjmy się, jakiego wzoru można użyć do obliczenia tego.

Jak wspomniano powyżej, moc zależy od pracy i czasu. Otrzymuje się następujący wzór: P = A/t (moc jest równa ilorazowi pracy podzielonej przez czas).

Wiedząc, że wzór na pracę jest równy: A = F x S (gdzie F to siła, S to odległość), możesz wykorzystać te dane.

W rezultacie otrzymujemy wzór: P = F x S /t. A ponieważ S/t to prędkość (V), moc można obliczyć w następujący sposób: P = F x V

Zależność między amperem, watem i woltem

Jednostka miary, którą rozważamy, jest bezpośrednio powiązana z wielkościami takimi jak napięcie (mierzone w woltach) i prąd (mierzone w amperach).

1 wat to moc prądu stałego o napięciu 1 V i sile 1 A.

W formie wzoru wygląda to tak: P = I x U.

Waty, kilowaty, megawaty i mikrowaty

Dowiedziawszy się, że wat jest jednostką miary mocy, od jakich wielkości zależy i według jakich wzorów łatwiej go obliczyć, należy zwrócić uwagę na takie pojęcia, jak kilowat, megawat i mikrowat.

Ponieważ W jest bardzo skromną wartością (jest to moc nadajnika dowolnego telefonu komórkowego), w sektorze energii elektrycznej częściej stosuje się kilowaty (kW).

Sądząc po standardowym przedrostku „kilo” dla układu SI, możemy stwierdzić, że 1 kW = 1000 W = 10 3 W. Dlatego, aby przeliczyć waty na kilowaty, wystarczy podzielić ich liczbę przez tysiąc lub odwrotnie, jeśli kilowaty zostaną przeliczone na waty.

Przykładowo typowy samochód osobowy ma moc 60 000 watów. Aby przeliczyć to na kilowaty, dzielisz 60 000 przez 1000 i otrzymujesz 60 kW.

Kilowaty są popularną jednostką pomiaru mocy elektrycznej. W takim przypadku czasami używana jest większa wielokrotność jednostki wata. Mówimy o megawacie – MW. Jest równy 1 000 000 watów (10 6) lub 1000 kilowatów (10 3).

Na przykład brytyjski pociąg elektryczny Eurostar ma moc 12 megawatów. Oznacza to, że jest to 12 000 000 watów. Nic dziwnego, że jest najszybszy w Wielkiej Brytanii.

Mimo skromnych rozmiarów, czasami jednostka ta okazuje się zbyt duża, aby zmierzyć moc niektórych obiektów, dlatego w systemie C oprócz wielokrotności wyróżnia się także podwielokrotne jednostki wata. Najczęściej używanym z nich jest mikrowat (µW – pisany małą literą, aby uniknąć pomylenia z megawatem). Jest równy jednej milionowej wata (10 -6). Zazwyczaj jednostka ta jest używana do obliczania mocy elektrokardiografów.

Oprócz trzech wymienionych powyżej istnieje około dwudziestu innych wielokrotności i podwielokrotności wata. Jednak najczęściej stosuje się je w obliczeniach teoretycznych, a nie w praktyce.

Watogodzina

Biorąc pod uwagę cechy wata (jednostki miary mocy), zwróćmy uwagę na watogodzinę (Wh). Termin ten używany jest do pomiaru wielkości takiej jak energia (czasami pracę mierzy się w watogodzinach).

1 watogodzina jest równa ilości pracy wykonanej przez jedną godzinę przy mocy 1 wata.

Ponieważ jednostka, o której mowa, jest dość mała, do pomiaru energii elektrycznej najczęściej używa się kilowatogodziny (kWh). Jest ona równa 1000 watogodzin lub 3600 W·s.

Należy pamiętać, że moc wytwarzaną w elektrowniach mierzy się w kilowatach (czasami w megawatach), ale dla konsumentów jej ilość obliczana jest w kilowatogodzinach (rzadziej w megawatogodzinach, jeśli mówimy o megamiastach lub ogromnych przedsiębiorstwach).

Należy zauważyć, że oprócz kilowatogodziny i megawatogodziny watogodzina ma dokładnie te same wielokrotności i jednostki podwielokrotne, co zwykły wat.

Jakie urządzenie nazywa się watomierzem?

Porównując definicję wata (jednostki mocy) i watogodziny (jednostki energii lub pracy), zwróć uwagę na takie urządzenie jak watomierz (watomierz, watomierz). Służy do pomiaru mocy czynnej prądu elektrycznego.

Klasyczne urządzenie tego typu składa się z czterech styków, z czego dwa służą do podłączenia watomierza do obwodu elektrycznego szeregowo z tą jego częścią, której pobór mocy jest aktualnie mierzony. Pozostałe dwa styki są do niego podłączone równolegle.

Watomierze tworzone są zwykle w oparciu o mechanizmy elektrodynamiczne.

Pojęcie mocy jest wielkością fizyczną. Reprezentuje stosunek pracy wykonanej w określonym przedziale czasu do samego okresu czasu. Zmiany energii można mierzyć pracą. Dlatego moc pokazuje, jak szybko energia jest przekształcana w systemie.

Wszystkie te koncepcje w pełni odnoszą się do energii elektrycznej. Uwzględnia to pracę (U) włożoną w przesunięcie pierwszego wisiorka. Prąd elektryczny (I) uwzględnia liczbę kulombów przesuniętych w ciągu jednej sekundy.

Rodzaje energii elektrycznej

Z zależności mocy od prądu i napięcia wynika, że ​​można ją uzyskać z wysokiego prądu i niskiego napięcia i odwrotnie, z niskiego prądu i wysokiego napięcia. Efekt ten wykorzystuje się w konwersji transformatorów, gdy energia elektryczna jest przesyłana na duże odległości.

Energia elektryczna może być. W pierwszym przypadku moc ta ulega nieodwracalnej przemianie w inny rodzaj energii. Aby go zmierzyć, stosuje się iloczyn wolta i ampera. Przy mocy, ze względu na pojawienie się indukcyjności, występuje zjawisko samoindukcji. Dzięki temu energia elektryczna jest częściowo zwracana do sieci. Jednocześnie wartości prądu i napięcia zmieniają się, powodując ogólnie negatywny wpływ na sieć elektryczną. Ten rodzaj mocy mierzy się w woltoamperach biernych, składających się z iloczynu prądu roboczego i spadku napięcia.

Jednostka mocy

Moc jest jedną z podstawowych jednostek stosowanych w elektrotechnice. Podstawową jednostką miary jest wat, który reprezentuje pracę w określonym przedziale czasu. W produkcji i warunkach domowych najczęściej moc mierzy się w jednostkach, z których każda zawiera 1000 watów. Megawatów używa się do pomiaru dużych ilości mocy. Z reguły stosuje się je w różnego rodzaju elektrowniach wytwarzających energię elektryczną.

Moc odbiorców podana jest na specjalnych tabliczkach lub w karcie technicznej urządzenia. Znając z góry wartość tego parametru, można obliczyć inne wskaźniki sieci elektrycznej - napięcie i ilość pobieranego prądu.

Jak określić aktualną moc