Watt
Afledt SI-enhed · størrelse: effekt, energistrøm
01 · Definition
Den effekt, hvor der bruges én joule energi i sekundet. Ikke en mængde, men et tempo: watt svarer på spørgsmålet „hvor hurtigt“, ikke „hvor meget“.
Forskellen mellem watt og watttime er den hyppigste forveksling i hjemmets energiverden. En elkedel på to tusind watt „indeholder“ ikke energi, den bruger den i et bestemt tempo; hvor meget der er brugt, viser måleren i kilowatttimer. Det samme arbejde kan gøres hurtigt med stor effekt eller langsomt med lille: en liter vand koges både af kedlen på tre minutter og af en svag dyppekoger på en halv time, og energien er den samme. Deraf reglen: effekten bestemmer tiden, energien bestemmer regningen.
Et apparats effekt fortæller, hvor hurtigt energien løber; måleren tæller, hvor meget der er løbet ind. Derfor lyser en led-pære på otte watt og en glødepære på tres lige stærkt, men giver forskellige tal på regningen efter en måned. Af samme grund angives et batteris kapacitet i watttimer og ikke i watt: batteriet gemmer en mængde og afgiver den i det tempo, som forbrugeren beder om.
02 · Omregning
Watt, hestekræfter, kalorier i timen
Hestekræfter findes der to af: den metriske på syvhundrede femogtredive og en halv watt og den britiske på syvhundrede seksogfyrre. Forskellen er omkring halvanden procent, og i biloplysninger kan den ses.
James Watt udledte hestekraften af iagttagelser af heste på et bryggeri: han antog, at en hest løfter treogtredive tusind pund én fod på et minut, og solgte dampmaskiner ved at sammenligne dem med det tal. Målet viste sig rundhåndet — en virkelig hest holder ikke så meget i længden. Den metriske hestekraft kom senere som femoghalvfjerds kilogrammeter per sekund og falder ikke sammen med den britiske.
| Enhed | Navn | Værdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|---|
| W | watt, SI-enhed | 1 | hjem og videnskab |
| kW | kilowatt | 0,001 | motorer, opvarmning |
| MW | megawatt | 1·10⁻⁶ | industri, kraftværker |
| GW | gigawatt | 1·10⁻⁹ | kraftblokke, elnet |
| mW | milliwatt | 1000 | elektronik, lasere |
| J/s | joule per sekund | 1 | det samme som watt |
| hk | metrisk hestekraft | 0,0014 | registreringsattester i Europa |
| hp | britisk hestekraft | 0,0013 | engelsksproget teknik |
| kcal/h | kilokalorie i timen | 0,8598 | kedlers varmeeffekt |
| BTU/h | britisk varmeenhed i timen | 3,41 | klimaanlæg og varmeapparater |
| kp·m/s | kilopondmeter per sekund | 0,102 | ældre mekaniske beregninger |
| erg/s | erg per sekund, CGS-systemet | 1·10⁷ | astrofysik, lysstyrker |
Joule per sekund og watt er ét og det samme. Strømmen er regnet for en ohmsk belastning ved en effektfaktor på én; ved motorer og switchede strømforsyninger bliver den højere
03 · Størrelsesordener
fra armbåndsuret til Solens lysstyrkeÉn watt — en oplader i standby
04 · Måleinstrumenter
Hvad man måler effekt med
Det elektrodynamiske instrument ganger strøm og spænding ad mekanisk vej: den ene spole sidder i kredsens brud, den anden parallelt med belastningen. Viseren viser straks den aktive effekt og tager højde for faseforskydningen uden nogen korrektion.
Motoren belastes med en bremse, moment på akslen og omdrejningstal måles og ganges sammen — og ud kommer effekten. Præcis sådan opstår tallene i registreringsattesten; på en rullebremsestand kommer transmissionens tab til, og resultatet ender under fabriksværdien.
En termosøjle med sværtet overflade opsuger hele strålen og giver en spænding, der er proportional med varmestrømmen. Området går fra milliwatt hos en laboratorielaser til kilowatt ved industriel skæring.
Under en glaskuppel sammenligner en termosøjle opvarmningen af et sort og et hvidt felt og angiver strømtætheden i watt per kvadratmeter. Ved klar middag viser instrumentet omkring tusind — og det er netop loftet for ethvert solpanel derunder.
05 · Skriveregler
Stort W uden punktum
Betegnelsen er dannet af et efternavn og er derfor stort, mens navnet i teksten skrives med lille: watt, men W. Præfikset kilo skrives med lille bogstav, mega og giga med stort. Den russiske betegnelse er Вт.
Det tredje eksempel forveksler effekt med energi: bruge kan man kilowatttimer, mens en kilowatt er forbrugets hastighed. Watttimen skrives med multiplikationspunktum og med mellemrum efter tallet. Hestekræfter frarådes i teknisk dokumentation, men bliver stående i køretøjets registreringsattest: i mange lande beregnes afgiften netop efter dem, og begge tal står der.
06 · Naboenheder
Joule delt med sekund giver watt; watt ganget med en time giver energien tilbage. Voltampere har samme dimension, men er en anden størrelse.
I Simetriums nabodatablade: joule som energi, og kilowatttime som dens hverdagsenhed, voltampere og var for effekt i vekselstrøm, hestekraft for teknikken, og lumen — lysstrømmen, som ofte forveksles med pærens elektriske effekt.
07 · Historisk afsnit
Hvordan man lærte at sammenligne maskinen med hesten
James Watt måtte forklare køberne, hvor mange heste hans maskine ville erstatte. Han målte hestenes arbejde ved hestegangen og satte hestekraften til treogtredive tusind fodpund i minuttet, med en margen til fordel for køberen.
Det kontinentale Europa overførte den samme tanke til sine egne enheder: femoghalvfjerds kilogrammeter per sekund. Tallet blev et andet, navnet forblev det samme, og siden da findes to hestekræfter side om side i oplysninger om motorer.
Den internationale elektrikerkongres fastlagde watt for elektrisk effekt og opkaldte den efter Watt. Sådan gav dampmaskinens opfinder navn til den enhed, man måler pærer og transformere med.
I årtier valgte køberen pære efter watt, vant til at tres betød en velkendt lysstyrke. Med lysdioderne faldt sammenhængen fra hinanden: det samme lys giver otte watt, og på emballagen måtte man trykke lumen.
Watt blev enheden, som kilogrammet er defineret igennem
Effekten gjaldt længe for en rent anvendt størrelse, indtil den viste sig at ligge til grund for massens metrologi. Wattvægten, udtænkt af Bryan Kibble i femoghalvfjerds, holder en lodvægt i balance med kraften på en spole i et magnetfelt og sammenligner i to måletilstande den mekaniske effekt med den elektriske. Den elektriske udtrykkes gennem Josephsons og Halls kvanteeffekter, altså gennem Plancks konstant. Efter systemets revision i totusinde og nitten blev konstanten fastlagt som et tal, og vægten begyndte at arbejde den modsatte vej: den måler ikke længere kilogrammet, den frembringer det. Instrumentet fik navnet Kibble-vægt, men princippet blev det samme — ligheden mellem to effekter, den mekaniske og den elektriske, udtrykt i selvsamme watt.
Katalog · måleenheder
Et datablad for hver størrelse
Syv SI-grundenheder, toogtyve afledte med egne navne og de enheder uden for systemet, som hverken teknikken eller hverdagen klarer sig uden. Hver har sit eget blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 18 sprog.
Afledte SI-enheder med eget navn
databladet for watt er åbnetSI-grundenheder
i terrakotta — kilogram, meter og sekund, som watt er sat sammen afEnheder uden for SI
i terrakotta — enheder for effekt og for energiDatabladets sprog
18 sprog. Betegnelsen W er international, men det vante mål for motoreffekt er forskelligt: metriske hestekræfter i Europa, britiske i USA, kilowatt i papirerne.