Ватт – бұл әркім өзі білместен күнделікті шешуге тура келетін физикалық шама. Ол немен өлшенеді, қашан пайда болды және оны қандай формуламен табуға болады? Осы сұрақтардың барлығына жауап іздеп көрейік.
Ватт дегеніміз не
Біріншіден, бұл терминнің анықтамасын білген жөн. Сонымен, ватт – SI халықаралық жүйесінде қолданылатын қуат бірлігі.
Оның үш түрі болуы мүмкін:
- Механикалық.
- Электр.
- Қызу.
1 ватт 1 секундта (т) 1 джоуль жұмысы (A) орындалатын қуат деп жалпы қабылданған.
Пайдалану тарихы
Ватт алғаш рет 1882 жылы Ұлыбританияда қуат өлшемі ретінде қолданылған. Бұған дейін ат күші қолданылған, ал кейбір елдерде олардың түсінігі басқаша болған.
Бұл өлшем бірлігін (ватт) ойлап тапқан адам өнеркәсіптік революцияның «әкесі» - Джеймс Уотт болды (Ватттың жазылуы бар). Оның құрметіне, айтпақшы, ол аталды. Осы себепті, джоуль де (британдық ғалым Джеймс Прескотт Джоулдың атымен аталған) және ватт қысқартылған кезде әрқашан бас әріппен жазылады.– W (ағылшын тілінде W).
1960 жылдан бастап ватт бүкіл әлемде қолданылатын қуат бірлігі болып табылады. Өйткені, дәл сол кезде оны SI жүйесі мойындады.
Қуат формуласы
Ватттың пайда болу тарихымен және анықтамасымен айналысқаннан кейін оның формуласын білген жөн. Ол келесідей көрінеді: N=A / t. Және бұл уақыт бойынша бөлінген жұмысты білдіреді.
Кейде ватт санын білу үшін аздап басқа қуат формуласы қолданылады: N=F x V. Бұл мысалда қажетті мән жұмыс пен уақытты емес, күш пен күш қолдану арқылы есептеледі. жылдамдық деректері.
Шын мәнінде, екінші формула классикалық формуланың бір түрі болып табылады. Жұмыстың қашықтық бойынша күштің туындысына тең екендігі ескеріледі (A \u003d F x S), ал жылдамдық - уақытқа бөлінген қашықтықтың коэффициенті (V \u003d S / t). Осы деректердің барлығын қойсаңыз: келесі мысалды аласыз: N=F x S/t=F x V.
Вт, вольт және күшейткіш
Зерттелетін физикалық шаманы табу үшін алдыңғы абзацта қарастырылған формуладан басқа тағы бір формула бар. Ол қуат (ватт), кернеу (вольт) және ток (ампер) арасындағы байланысты көрсетеді.
Алайда бұл бірліктермен таныспас бұрын олар туралы аздап үйренген жөн.
Вольт (V, ағылшын тілінде V) – электр кернеуінің бірлігі. Формулаларда ол латынның U әрпімен белгіленеді.
Ампер (А, ағылшын тілінде де A) - мәнэлектр тогының күшін сипаттайтын, I әрпімен белгіленген.
Қуат, кернеу және ток арасындағы қатынас формуласы
Осы шамалардың барлығының ерекшеліктерін қысқаша қарастыра отырып, біз мына формуланы аламыз.
Мынадай көрінеді: P=U x I. Онда P – қуат (ватт), U – кернеу (вольт), I – ток (ампер).
Қажет болса, қуат бұрыннан белгілі болса, бұл формуланы модельдеуге болады, бірақ токты (I=P / U) немесе кернеуді (U=P / I) табу керек.
Технологияның заманауи дамуымен белгілі бір ампер санында қанша ватт бар екенін білу үшін Интернеттен қуатты есептеудің арнайы бағдарламасын тауып, оған қол жетімді деректерді енгізуге болады. Мұны істеу қиын емес, кез келген іздеу жүйесінің жолында «ватттан амперге түрлендіру калькуляторы» деген сөз тіркесін іздеу керек және жүйе сізге қажет сайттардың мекенжайларын береді.
Бірнеше сейсенбі
Тәжірибелік қолданбалардан басқа, қарастырылатын бірліктер көптеген теориялық есептеулерді жасау үшін жиі пайдаланылады. Дегенмен, қуат өте аз болса, көптеген нөлдері бар ондық бөлшектерді пайдаланып ватттарды жазу өте мүмкін емес. Бұл тапсырманы жеңілдету үшін ғалымдар В-ның субкөптік бірліктерін енгізді. Олар әдетте минусы бар дәреже ретінде жазылады.
Бүгінде олардың он шақтысы бар, бірақ іс жүзінде олардың көпшілігі қолданылмайды.
Мысалы, ватттың алғашқы екі ішкі еселігі: dW (дециватт, 10-1 W тең) және cW (центиватт, 10- 2W) жоқпайдалануға ұсынылады. Бірақ милливатт (мВт, 10-3 тең), микроватт (μВт 10-6) және нановат (nW 10 тең) -9W) ең көп қолданылатындардың бірі. Және тек есептеулерде ғана емес, сонымен қатар әртүрлі өлшеу құралдарын жасауда.
Мысалы, электрокардиографтар және электроэнцефалографтар сияқты медициналық құрылғылар микроватттарды (μВт) пайдаланады.
Жоғарыда тізімделгендерге қосымша тағы бес қосалқы көп бірлік бар: пиковат (10-12), фемтоватт (10-15), аттоватт (10-18), цептоватт (10-21) және иоктоватт (10-24). Дегенмен, олардың барлығы сирек жағдайларда, содан кейін тек теориялық есептеулерде қолданылады.
Ссенбідегі бөлімдер
Қарастырылып отырған құрылғының өзі салыстырмалы түрде кішкентай. Мысалы, бір сағатта бір килограмм кірді A ++ класындағы автоматты кір жуғыш машинада жуу үшін сізге 150 ватт электр энергиясы қажет. Дегенмен, орташа есеппен бір уақытта шамамен 3,5 килограмм заттар жуылатынын ескерсек, онда 525 ватт тұтынылады. Бұл бір ғана жуу, бірақ олардың қаншасы бір айда немесе бір жылда болады? Көп, сондай-ақ тұтынылатын ватт саны. Жазуды жеңілдету үшін дәреже ретінде жазылған W негізінде бірліктердің он еселігі бөлінеді.
Қосымша көбейткіштер сияқты, алғашқы екеуін (декаватт - 101 және гектоватт - 102) қолдануға болмайды, сондықтан олар тек "де-юре" бар.
Бірнеше бірліктердің аббревиатураларын жазғанда көбінесе бірінші әріптер болатынын атап өткен жөн.бас әріптер. Бұл мегаватттарды (МВт - 106) микроваттпен (мВт) және басқа ұқсас мәндермен шатастырмау үшін жасалады.
Ең жиі қолданылатыны – белгілі киловатт (кВт). Ол мың ваттқа тең (103). Екінші сұранысқа ие жоғарыда аталған мегаватт. Бұл қондырғы көбінесе электр энергетикасында қолданылады. Көбінесе ол гигаватт (ГВт - 109) және терават (TW - 1012) сияқты шамаларды пайдаланады. Мысалы, бір жылда адамзат орта есеппен шамамен 1,9 ТВт электр энергиясын тұтынады.
Қалған төрт шама петаваттар (PW - 1015), эксаваттар (EW - 1018), зеттаватт (ZW - 10 21) және иоттоваттар (IVT 1024) өте сирек пайдаланылады, негізінен теориялық есептеулерде. Мысалы, олардың біріне сәйкес, Күн шығаратын энергияның жалпы қуаты 382,8 IW құрайды.
Ватттың көптеген еселіктері мен қосалқыларына қарамастан, олармен математикалық амалдарды орындау қиын емес. Ең оңай жолы - барлығын ваттқа түрлендіру, содан кейін әрекеттерді градуспен орындау.
Ватты (олармен байланысты үлкен немесе аз мөлшерлерді пайдалану кезіндегі сома) табудың тағы бір оңай жолы - Интернетте онлайн калькуляторды табу. Айтпақшы, оның көмегімен сіз тіпті ватты ат күшіне айналдыра аласыз.
Вт және ватт-сағат
Ватт бірлігінің не екенін түсінгеннен кейін (сонымен қатар оның еселіктері мен қосалқы көбейткіштерін білу және формулаларды табу) уақыт бөлуге тұрарлық.ватт-сағат (Вт) сияқты жақын ұғымды қарастыру. Tue және Wh атаулары өте ұқсас болғанымен, олар сәл басқаша мағынаны білдіреді.
Екінші бірлік белгілі бір уақыт аралығында (бір сағат) өндірілген энергияны өлшеу үшін пайдаланылады.
Айырмашылықты айқынырақ ету үшін 2200 ватт қуаты бар кәдімгі электр шәйнектің жұмысын қарастырған жөн. Қыста компот дайындау үшін үй иесі онымен бір сағат бойы суды үздіксіз қыздырады. Осы уақыт ішінде құрылғы 2200 Вт сағатты пайдаланды. Егер әйел әлсізірек 1100 Вт шәйнекті алса, ол екі сағатта бірдей сұйықтықты қайнатып, бұрынғысынша 2200 Вт сағ пайдаланады.
Тұтынушыларға жеткізілетін барлық электр энергиясы ваттпен емес, ватт-сағатпен өлшенеді (көбінесе киловатт-сағатпен, сондай-ақ бір мыңға қатынасы). Мұны растау үшін сіз кез-келген үй есептегішіне баруға болады. Елге және өндірушіге қарамастан, цифрлардың жанында (пайдаланылған электр энергиясының көлемін көрсететін) «киловатт-сағат» (кВт/сағ) белгісі болады. Ол ағылшын тілінде де болуы мүмкін: киловатт-сағ (кВт⋅сағ).
Сонымен бірге оны синтездейтін кез келген электр станциясының қуаты кәдімгі ваттпен (киловатт және мегаватт) өлшенеді.
