वाट
SI व्युत्पन्न इकाई · राशि: शक्ति, ऊर्जा का प्रवाह
01 · परिभाषा
वह शक्ति जिस पर हर सेकंड एक जूल ऊर्जा खर्च होती है। यह मात्रा नहीं, गति है: वाट «कितनी तेज़ी से» का उत्तर देता है, «कितना» का नहीं।
वाट और वाट-घंटे का अंतर घरेलू ऊर्जा की सबसे आम उलझन है। दो हज़ार वाट की केतली ऊर्जा «रखती» नहीं, वह उसे एक निश्चित गति से खर्च करती है; कितनी खर्च हुई यह मीटर किलोवाट-घंटे में दिखाएगा। वही काम बड़ी शक्ति से जल्दी या छोटी शक्ति से धीरे किया जा सकता है: एक लीटर पानी केतली तीन मिनट में उबालती है और कमज़ोर इमर्शन रॉड आधे घंटे में, और ऊर्जा दोनों में बराबर लगती है। यहीं से नियम निकलता है: शक्ति समय तय करती है, ऊर्जा बिल तय करती है।
उपकरण की शक्ति बताती है कि ऊर्जा कितनी तेज़ी से बह रही है; मीटर गिनता है कि कितनी बह चुकी। इसीलिए आठ वाट का एलईडी बल्ब और साठ वाट का बल्ब एक जैसा उजाला देते हैं, पर महीने भर बाद बिल पर अंक अलग होते हैं। इसी कारण बैटरी की क्षमता वाट में नहीं, वाट-घंटे में लिखी जाती है: बैटरी मात्रा जमा रखती है, और उसे उसी गति से देती है जितनी लोड माँगे।
02 · रूपांतरण
वाट, अश्वशक्ति, कैलोरी प्रति घंटा
अश्वशक्ति दो हैं: मीट्रिक सात सौ पैंतीस दशमलव पाँच वाट की और ब्रिटिश सात सौ छियालीस वाट की। अंतर लगभग डेढ़ प्रतिशत है, और गाड़ियों के विवरण में दिख जाता है।
जेम्स वाट ने अश्वशक्ति शराबख़ाने के घोड़ों को देखकर निकाली: उन्होंने माना कि घोड़ा एक मिनट में तैंतीस हज़ार पाउंड को एक फ़ुट ऊपर उठाता है, और इसी अंक से तुलना करके भाप इंजन बेचे। पैमाना उदार निकला — असली घोड़ा इतना देर तक नहीं झेलता। मीट्रिक अश्वशक्ति बाद में पचहत्तर किलोग्राम-मीटर प्रति सेकंड के रूप में आई और ब्रिटिश से मेल नहीं खाती।
| इकाई | नाम | मान | कहाँ मिलती है |
|---|---|---|---|
| W | वाट, SI इकाई | 1 | घरेलू और वैज्ञानिक उपयोग |
| kW | किलोवाट | 0.001 | इंजन, तापन |
| MW | मेगावाट | 1·10⁻⁶ | उद्योग, बिजलीघर |
| GW | गीगावाट | 1·10⁻⁹ | इकाइयाँ, विद्युत तंत्र |
| mW | मिलिवाट | 1000 | इलेक्ट्रॉनिकी, लेज़र |
| J/s | जूल प्रति सेकंड | 1 | वाट जैसा ही |
| अश्वशक्ति | मीट्रिक अश्वशक्ति | 0.0014 | यूरोप में वाहन पंजीयन |
| hp | ब्रिटिश अश्वशक्ति | 0.0013 | अंग्रेज़ीभाषी तकनीक |
| kcal/h | किलोकैलोरी प्रति घंटा | 0.8598 | बॉयलरों की ऊष्मीय शक्ति |
| BTU/h | ब्रिटिश ऊष्मीय इकाई प्रति घंटा | 3.41 | वातानुकूलक और हीटर |
| kgf·m/s | किलोग्राम-बल-मीटर प्रति सेकंड | 0.102 | पुराने यांत्रिक हिसाब |
| erg/s | अर्ग प्रति सेकंड, CGS पद्धति | 1·10⁷ | खगोल भौतिकी, दीप्ति |
जूल प्रति सेकंड और वाट एक ही हैं। धारा शक्ति गुणांक एक वाले प्रतिरोधी लोड के लिए गिनी गई है; मोटरों और स्विचिंग बिजली आपूर्ति में यह अधिक होगी
03 · परिमाण की कोटियाँ
कलाई की घड़ी से सूर्य की दीप्ति तकएक वाट — प्रतीक्षा में छोड़ा चार्जर
04 · मापक यंत्र
शक्ति किससे नापी जाती है
विद्युत-गतिक यंत्र धारा और वोल्टता को यांत्रिक ढंग से गुणा करता है: एक कुंडली परिपथ के कटाव में लगती है, दूसरी लोड के समांतर। सुई सीधे सक्रिय शक्ति दिखाती है और कला-अंतर को बिना किसी सुधार के गिन लेती है।
इंजन पर ब्रेक से भार डालते हैं, शाफ़्ट का बलाघूर्ण और घूमने की गति नापते हैं, गुणा करते हैं — और शक्ति निकल आती है। वाहन पंजीयन के अंक ठीक इसी तरह बनते हैं; रोलर वाले स्टैंड पर संचरण की हानियाँ जुड़ जाती हैं और नतीजा कारख़ाने के मान से नीचे आता है।
कालिख चढ़ी सतह वाला तापस्तंभ किरण को पूरा सोख लेता है और ऊष्मा-प्रवाह के अनुपात में वोल्टता देता है। परास प्रयोगशाला के लेज़र के मिलिवाट से लेकर औद्योगिक कटाई के किलोवाट तक फैला है।
काँच के गुंबद के नीचे तापस्तंभ काली और सफ़ेद पट्टियों के गरमाने की तुलना करता है और प्रवाह घनत्व वाट प्रति वर्ग मीटर में देता है। साफ़ दोपहर में यंत्र करीब एक हज़ार दिखाता है — और यही उसके नीचे रखे हर सौर पैनल की सीमा है।
05 · लेखन नियम
बड़ा W, बिना बिंदु
संकेत उपनाम से बना है, इसलिए बड़े अक्षर में है, जबकि पाठ में नाम छोटे अक्षर से लिखा जाता है: वाट, पर W। उपसर्ग किलो छोटे अक्षर से, मेगा और गीगा बड़े से। रूसी संकेत Вт है।
तीसरा उदाहरण शक्ति को ऊर्जा से मिला देता है: खर्च किलोवाट-घंटे होते हैं, किलोवाट तो खर्च की गति है। वाट-घंटा गुणन बिंदु के साथ और अंक से जगह छोड़कर लिखा जाता है। तकनीकी दस्तावेज़ों में अश्वशक्ति की सिफ़ारिश नहीं है, पर वाहन पंजीयन में बनी रहती है: कई देशों में कर उसी से गिना जाता है और काग़ज़ में दोनों अंक रहते हैं।
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
जूल को सेकंड से भाग देने पर वाट मिलता है; वाट को एक घंटे से गुणा करने पर ऊर्जा लौट आती है। वोल्ट-ऐम्पियर की विमा वही है, पर राशि दूसरी।
Simetrium के पड़ोसी पत्रकों में: जूल ऊर्जा के रूप में और किलोवाट-घंटा उसकी रोज़मर्रा इकाई के रूप में, वोल्ट-ऐम्पियर और वार प्रत्यावर्ती धारा की शक्ति के लिए, अश्वशक्ति तकनीक के लिए और ल्यूमेन — ज्योति फ्लक्स, जिसे अक्सर बल्ब की विद्युत शक्ति समझ लिया जाता है।
07 · ऐतिहासिक भाग
मशीन को घोड़े से तौलना कैसे सीखा गया
जेम्स वाट को ख़रीदारों को समझाना था कि उनकी मशीन कितने घोड़ों की जगह लेगी। उन्होंने कोल्हू के घोड़ों का काम नापा और अश्वशक्ति तैंतीस हज़ार फ़ुट-पाउंड प्रति मिनट तय की, ख़रीदार के पक्ष में गुंजाइश छोड़कर।
महाद्वीपीय यूरोप ने वही विचार अपनी इकाइयों में उतारा: पचहत्तर किलोग्राम-मीटर प्रति सेकंड। अंक दूसरा निकला, नाम वही रहा, और तब से इंजनों के विवरण में दो अश्वशक्तियाँ साथ-साथ चलती हैं।
अंतर्राष्ट्रीय बिजली कांग्रेस ने विद्युत शक्ति के लिए वाट को पक्का किया और वाट के नाम पर रखा। इस तरह भाप इंजन के आविष्कारक ने उस इकाई को नाम दिया जिससे बल्ब और ट्रांसफ़ॉर्मर नापे जाते हैं।
दशकों तक ख़रीदार बल्ब वाट देखकर चुनता रहा, इस आदत के साथ कि साठ का मतलब जानी-पहचानी चमक। एलईडी के आते ही यह नाता टूट गया: वही रोशनी आठ वाट देते हैं, और डिब्बे पर ल्यूमेन छापने पड़े।
वाट वह इकाई बन गया जिससे किलोग्राम परिभाषित होता है
शक्ति लंबे समय तक विशुद्ध व्यावहारिक राशि मानी जाती रही, जब तक वह द्रव्यमान की मापविद्या की नींव में न आ बैठी। ब्रायन किबल ने पचहत्तर में जो वाट-तुला सोची, वह बाट के भार को चुंबकीय क्षेत्र में रखी कुंडली पर लगने वाले बल से संतुलित करती है और माप की दो विधाओं में यांत्रिक शक्ति की तुलना विद्युत शक्ति से करती है। विद्युत शक्ति तब जोसेफ़सन और हॉल के क्वांटम प्रभावों के ज़रिए, यानी प्लांक स्थिरांक के ज़रिए व्यक्त होती है। दो हज़ार उन्नीस में पद्धति के पुनरीक्षण के बाद स्थिरांक को अंक से तय कर दिया गया, और तुला उलटी दिशा में काम करने लगी: अब वह किलोग्राम नापती नहीं, उसे साकार करती है। यंत्र का नाम बदलकर किबल तुला हुआ, पर सिद्धांत वही रहा — दो शक्तियों की, यांत्रिक और विद्युत की, समानता, जो उन्हीं वाटों में व्यक्त होती है।
सूची · माप की इकाइयाँ
हर राशि के लिए एक पत्रक
SI की सात मूल इकाइयाँ, अपने नाम वाली बाईस व्युत्पन्न इकाइयाँ, और पद्धति से बाहर की वे इकाइयाँ जिनके बिना न तकनीक चलती है न रोज़मर्रा। हर एक का अपना पत्र: परिभाषा, रूपांतरण, यंत्र, लेखन नियम। 36 भाषाओं में।
अपने नाम वाली SI व्युत्पन्न इकाइयाँ
वाट का पत्रक खुला हैSI की मूल इकाइयाँ
गेरुए रंग में — किलोग्राम, मीटर और सेकंड, जिनसे वाट बना हैSI से बाहर की इकाइयाँ
गेरुए रंग में — शक्ति और ऊर्जा की इकाइयाँपत्रक की भाषा
36 भाषाएँ। संकेत W अंतर्राष्ट्रीय है, पर इंजन की शक्ति नापने की आदत अलग-अलग है: यूरोप में मीट्रिक अश्वशक्ति, अमेरिका में ब्रिटिश, काग़ज़ों में किलोवाट।