ওয়াট
SI উদ্ভূত একক · রাশি: ক্ষমতা, শক্তির প্রবাহ
01 · সংজ্ঞা
যে ক্ষমতায় প্রতি সেকেন্ডে এক জুল শক্তি খরচ হয়। পরিমাণ নয়, গতি: ওয়াট «কত দ্রুত» প্রশ্নের উত্তর দেয়, «কত পরিমাণ» প্রশ্নের নয়।
ওয়াট আর ওয়াট-ঘণ্টার তফাত গৃহস্থালির বিদ্যুতে সবচেয়ে চেনা গোলমাল। দুই হাজার ওয়াটের কেটলি শক্তি «ধরে রাখে» না, একটা নির্দিষ্ট গতিতে খরচ করে; কতটা খরচ হলো তা মিটার কিলোওয়াট-ঘণ্টায় দেখাবে। একই কাজ বড়ো ক্ষমতায় তাড়াতাড়ি বা ছোটো ক্ষমতায় ধীরে করা যায়: এক লিটার জল কেটলি তিন মিনিটে ফোটায়, দুর্বল ইমার্শন রড আধ ঘণ্টায়, আর শক্তি দুটোতেই সমান লাগে। এখান থেকেই নিয়ম: ক্ষমতা সময় ঠিক করে, শক্তি বিল ঠিক করে।
যন্ত্রের ক্ষমতা বলে শক্তি কত দ্রুত বইছে; মিটার গোনে কতটা বয়ে এসেছে। তাই আট ওয়াটের এলইডি বাতি আর ষাট ওয়াটের ফিলামেন্ট বাতি সমান আলো দেয়, অথচ মাস শেষে বিলে অন্য অঙ্ক ওঠে। এই একই কারণে ব্যাটারির ধারণক্ষমতা ওয়াটে নয়, ওয়াট-ঘণ্টায় লেখা হয়: ব্যাটারি পরিমাণ জমিয়ে রাখে, আর ছাড়ে সেই গতিতে যেটা লোড চায়।
02 · রূপান্তর
ওয়াট, অশ্বশক্তি, ঘণ্টায় ক্যালরি
অশ্বশক্তি দুটি: মেট্রিকটি সাতশো পঁয়ত্রিশ দশমিক পাঁচ ওয়াটের, ব্রিটিশটি সাতশো ছেচল্লিশের। তফাত প্রায় দেড় শতাংশ, আর গাড়ির বিবরণে তা চোখে পড়ে।
জেমস ওয়াট অশ্বশক্তি বের করেছিলেন এক মদের কারখানার ঘোড়া দেখে: তিনি ধরে নিলেন ঘোড়া এক মিনিটে তেত্রিশ হাজার পাউন্ড এক ফুট তোলে, আর সেই অঙ্কের সঙ্গে তুলনা করে বাষ্পীয় ইঞ্জিন বেচতেন। মাপটা উদার হয়ে গেল — সত্যিকারের ঘোড়া অত বেশিক্ষণ পারে না। মেট্রিক অশ্বশক্তি পরে এল প্রতি সেকেন্ডে পঁচাত্তর কিলোগ্রাম-মিটার হিসেবে আর ব্রিটিশটির সঙ্গে মেলে না।
| একক | নাম | মান | কোথায় দেখা যায় |
|---|---|---|---|
| W | ওয়াট, SI একক | 1 | ঘরোয়া ও বৈজ্ঞানিক ব্যবহার |
| kW | কিলোওয়াট | 0.001 | ইঞ্জিন, গরম রাখা |
| MW | মেগাওয়াট | 1·10⁻⁶ | শিল্প, বিদ্যুৎকেন্দ্র |
| GW | গিগাওয়াট | 1·10⁻⁹ | উৎপাদন ইউনিট, বিদ্যুৎ ব্যবস্থা |
| mW | মিলিওয়াট | 1000 | ইলেকট্রনিকস, লেজার |
| J/s | প্রতি সেকেন্ডে জুল | 1 | ওয়াটেরই মতো |
| অশ্বশক্তি | মেট্রিক অশ্বশক্তি | 0.0014 | ইউরোপে গাড়ির নিবন্ধন |
| hp | ব্রিটিশ অশ্বশক্তি | 0.0013 | ইংরেজিভাষী কারিগরি |
| kcal/h | ঘণ্টায় কিলোক্যালরি | 0.8598 | বয়লারের তাপক্ষমতা |
| BTU/h | ঘণ্টায় ব্রিটিশ তাপ একক | 3.41 | শীতাতপ যন্ত্র ও হিটার |
| kgf·m/s | প্রতি সেকেন্ডে কিলোগ্রাম-বল-মিটার | 0.102 | পুরোনো যান্ত্রিক হিসেব |
| erg/s | প্রতি সেকেন্ডে আর্গ, CGS ব্যবস্থা | 1·10⁷ | জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা, দীপ্তি |
প্রতি সেকেন্ডে জুল আর ওয়াট একই জিনিস। প্রবাহ হিসেব করা হয়েছে ক্ষমতা-গুণাঙ্ক এক ধরে রোধী লোডের জন্য; মোটর আর সুইচিং বিদ্যুৎ-সরবরাহে তা বেশি হবে
03 · মাত্রার ক্রম
হাতঘড়ি থেকে সূর্যের দীপ্তি পর্যন্তএক ওয়াট — অপেক্ষায় রাখা চার্জার
04 · মাপার যন্ত্র
ক্ষমতা কী দিয়ে মাপা হয়
তড়িৎ-গতিবিদ্যার যন্ত্র প্রবাহ আর বিভবকে যান্ত্রিকভাবে গুণ করে: একটি কুণ্ডলী বর্তনীর কাটা জায়গায় বসে, অন্যটি লোডের সমান্তরালে। কাঁটা সঙ্গে সঙ্গে সক্রিয় ক্ষমতা দেখায় আর দশা-পার্থক্য কোনো সংশোধন ছাড়াই ধরে নেয়।
ইঞ্জিনে ব্রেক দিয়ে ভার চাপানো হয়, শ্যাফটের ভ্রামক আর ঘূর্ণনের হার মাপা হয়, গুণ করা হয় — আর ক্ষমতা বেরিয়ে আসে। গাড়ির নিবন্ধনের অঙ্ক ঠিক এভাবেই তৈরি হয়; রোলারের স্ট্যান্ডে সঞ্চালনের ক্ষয় যোগ হয়, ফলে ফল কারখানার মানের নিচে নামে।
কালি মাখানো তলবিশিষ্ট তাপস্তম্ভ রশ্মি পুরোটা শুষে নেয় আর তাপপ্রবাহের সমানুপাতে বিভব দেয়। পাল্লা গবেষণাগারের লেজারের মিলিওয়াট থেকে শিল্পে কাটার কিলোওয়াট পর্যন্ত।
কাচের গম্বুজের নিচে তাপস্তম্ভ কালো আর সাদা পাতের গরম হওয়া তুলনা করে আর প্রবাহের ঘনত্ব দেয় প্রতি বর্গমিটারে ওয়াটে। পরিষ্কার দুপুরে যন্ত্র প্রায় এক হাজার দেখায় — আর তার নিচে বসানো যেকোনো সৌর পাতের সীমাও এটাই।
05 · লেখার নিয়ম
বড়ো W, বিন্দু ছাড়া
প্রতীকটি পদবি থেকে এসেছে, তাই বড়ো হাতের, অথচ লেখায় নামটি ছোটো হাতের অক্ষরে বসে: watt, কিন্তু W। উপসর্গ kilo ছোটো অক্ষরে, mega আর giga বড়ো অক্ষরে। রুশ প্রতীক Вт।
তৃতীয় উদাহরণ ক্ষমতাকে শক্তির সঙ্গে গুলিয়ে ফেলে: খরচ হয় কিলোওয়াট-ঘণ্টা, আর কিলোওয়াট হলো খরচের গতি। ওয়াট-ঘণ্টা গুণ-বিন্দু দিয়ে আর সংখ্যা থেকে ফাঁক রেখে লেখা হয়। কারিগরি নথিতে অশ্বশক্তি সুপারিশ করা হয় না, তবু গাড়ির নিবন্ধনে থেকে যায়: অনেক দেশে কর ঠিক সেটা দিয়েই গোনা হয় আর কাগজে দুটো অঙ্কই থাকে।
06 · প্রতিবেশী একক
জুলকে সেকেন্ড দিয়ে ভাগ করলে ওয়াট মেলে; ওয়াটকে এক ঘণ্টা দিয়ে গুণ করলে শক্তি ফিরে আসে। ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ারের মাত্রা এক, কিন্তু রাশি আলাদা।
Simetrium-এর পাশের নথিগুলিতে: জুল শক্তি হিসেবে, আর কিলোওয়াট-ঘণ্টা তার দৈনন্দিন একক হিসেবে, ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার ও ভার পরিবর্তী প্রবাহের ক্ষমতার জন্য, অশ্বশক্তি কারিগরির জন্য, আর লুমেন — আলোকপ্রবাহ, যাকে প্রায়ই বাতির বৈদ্যুতিক ক্ষমতার সঙ্গে গুলিয়ে ফেলা হয়।
07 · ঐতিহাসিক অংশ
যন্ত্রকে ঘোড়ার সঙ্গে মাপতে কীভাবে শেখা হলো
জেমস ওয়াটকে ক্রেতাদের বোঝাতে হতো তাঁর যন্ত্র কতগুলো ঘোড়ার জায়গা নেবে। তিনি ঘানির ঘোড়াদের কাজ মেপে অশ্বশক্তি ঠিক করলেন প্রতি মিনিটে তেত্রিশ হাজার ফুট-পাউন্ড, ক্রেতার পক্ষে খানিকটা ছাড় রেখে।
মহাদেশীয় ইউরোপ সেই একই ভাবনাকে নিজের এককে নামাল: প্রতি সেকেন্ডে পঁচাত্তর কিলোগ্রাম-মিটার। অঙ্ক অন্য হলো, নাম রইল আগেরটাই, আর তখন থেকে ইঞ্জিনের বিবরণে দুটি অশ্বশক্তি পাশাপাশি চলে।
আন্তর্জাতিক বিদ্যুৎ প্রকৌশলী কংগ্রেস বৈদ্যুতিক ক্ষমতার জন্য ওয়াটকে পাকা করল, ওয়াটের নামেই নাম রেখে। এভাবে বাষ্পীয় ইঞ্জিনের উদ্ভাবক সেই এককে নিজের নাম দিলেন যা দিয়ে বাতি আর ট্রান্সফরমার মাপা হয়।
দশকের পর দশক ক্রেতা ওয়াট দেখে বাতি বেছেছে, অভ্যাস হয়ে গিয়েছিল যে ষাট মানে চেনা উজ্জ্বলতা। এলইডি আসতেই সেই যোগ ছিঁড়ে গেল: একই আলো দেয় আট ওয়াট, আর মোড়কে লুমেন ছাপতে হলো।
ওয়াট হয়ে উঠল সেই একক, যার মধ্য দিয়ে কিলোগ্রাম সংজ্ঞায়িত
ক্ষমতা বহুদিন নিছক ব্যবহারিক রাশি বলে গণ্য হতো, যতক্ষণ না তা ভরের পরিমাপবিদ্যার ভিতে গিয়ে বসল। ব্রায়ান কিবল পঁচাত্তর সালে যে ওয়াট-দাঁড়িপাল্লা ভেবেছিলেন, তা বাটখারার ওজনকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখা কুণ্ডলীর উপর ক্রিয়াশীল বল দিয়ে ভারসাম্যে রাখে আর দুই ধরনের মাপে যান্ত্রিক ক্ষমতার সঙ্গে বৈদ্যুতিক ক্ষমতার তুলনা করে। বৈদ্যুতিকটি তখন জোসেফসন আর হলের কোয়ান্টাম প্রভাবের মধ্য দিয়ে, অর্থাৎ প্লাঙ্ক ধ্রুবকের মধ্য দিয়ে প্রকাশ পায়। দুই হাজার উনিশে ব্যবস্থার পুনর্বিচারের পরে ধ্রুবককে সংখ্যা দিয়ে স্থির করা হলো, আর দাঁড়িপাল্লা উল্টো দিকে কাজ করতে লাগল: কিলোগ্রাম আর মাপে না, তাকে বাস্তবায়িত করে। যন্ত্রের নাম বদলে কিবল দাঁড়িপাল্লা হলো, তবে নীতি রয়ে গেল সেই একই — দুই ক্ষমতার, যান্ত্রিক আর বৈদ্যুতিকের, সমতা, যা একই ওয়াটে প্রকাশিত।
তালিকা · মাপের একক
প্রতিটি রাশির জন্য একটি নথি
SI-এর সাতটি মূল একক, নিজস্ব নামওয়ালা বাইশটি উদ্ভূত একক, আর পদ্ধতির বাইরের সেই একক যেগুলি ছাড়া না চলে কারিগরি, না দৈনন্দিন জীবন। প্রত্যেকটির আলাদা পাতা: সংজ্ঞা, রূপান্তর, যন্ত্র, লেখার নিয়ম। 36টি ভাষায়।
নিজস্ব নামওয়ালা SI উদ্ভূত একক
ওয়াটের নথি খোলাSI-এর মূল একক
পোড়ামাটির রঙে — কিলোগ্রাম, মিটার ও সেকেন্ড, যা দিয়ে ওয়াট গড়াSI-বহির্ভূত একক
পোড়ামাটির রঙে — ক্ষমতা ও শক্তির এককনথির ভাষা
36টি ভাষা। প্রতীক W আন্তর্জাতিক, কিন্তু ইঞ্জিনের ক্ষমতা মাপার চেনা রীতি আলাদা: ইউরোপে মেট্রিক অশ্বশক্তি, আমেরিকায় ব্রিটিশ, কাগজে কিলোওয়াট।