Watt
Avledet SI-enhet · størrelse: effekt, energistrøm
01 · Definisjon
Den effekten der det brukes én joule energi i sekundet. Ikke en mengde, men et tempo: watt svarer på spørsmålet „hvor fort“, ikke „hvor mye“.
Forskjellen mellom watt og watttime er den vanligste forvekslingen i husholdningens energiverden. En vannkoker på to tusen watt „inneholder“ ikke energi, den bruker den i et bestemt tempo; hvor mye som er brukt, viser måleren i kilowatttimer. Det samme arbeidet kan gjøres fort med stor effekt eller sakte med liten: en liter vann kokes opp både av kokeren på tre minutter og av en svak dyppekoker på en halvtime, og energien blir den samme. Derav regelen: effekten avgjør tiden, energien avgjør regningen.
Effekten til et apparat sier hvor fort energien renner; måleren teller hvor mye som har rent inn. Derfor lyser en LED-pære på åtte watt og en glødepære på seksti like sterkt, men gir ulike tall på regningen etter en måned. Av samme grunn oppgis kapasiteten til et batteri i watttimer og ikke i watt: batteriet lagrer en mengde og gir den fra seg i det tempoet lasten ber om.
02 · Omregning
Watt, hestekrefter, kalorier i timen
Hestekrefter finnes det to av: den metriske på sjuhundreogtrettifem og en halv watt og den britiske på sjuhundreogførtiseks. Forskjellen er omkring halvannen prosent, og i bilopplysninger merkes den.
James Watt utledet hestekraften av iakttakelser av hester på et bryggeri: han antok at en hest løfter trettitretusen pund én fot i løpet av et minutt, og solgte dampmaskiner ved å sammenligne dem med det tallet. Målet viste seg raust — en virkelig hest holder ikke så mye over tid. Den metriske hestekraften kom senere som syttifem kilogrammeter per sekund og faller ikke sammen med den britiske.
| Enhet | Navn | Verdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|---|
| W | watt, SI-enhet | 1 | hjem og vitenskap |
| kW | kilowatt | 0,001 | motorer, oppvarming |
| MW | megawatt | 1·10⁻⁶ | industri, kraftverk |
| GW | gigawatt | 1·10⁻⁹ | kraftblokker, strømnett |
| mW | milliwatt | 1000 | elektronikk, lasere |
| J/s | joule per sekund | 1 | det samme som watt |
| hk | metrisk hestekraft | 0,0014 | vognkort i Europa |
| hp | britisk hestekraft | 0,0013 | engelskspråklig teknikk |
| kcal/h | kilokalori i timen | 0,8598 | kjelers varmeeffekt |
| BTU/h | britisk varmeenhet i timen | 3,41 | klimaanlegg og varmeovner |
| kp·m/s | kilopondmeter per sekund | 0,102 | eldre mekaniske beregninger |
| erg/s | erg per sekund, CGS-systemet | 1·10⁷ | astrofysikk, lysstyrker |
Joule per sekund og watt er ett og det samme. Strømmen er regnet for en ohmsk last ved en effektfaktor på én; for motorer og svitsjede strømforsyninger blir den høyere
03 · Størrelsesordener
fra armbåndsuret til Solas lysstyrkeÉn watt — en lader i hvilemodus
04 · Måleinstrumenter
Hva man måler effekt med
Det elektrodynamiske instrumentet multipliserer strøm og spenning mekanisk: den ene spolen står i bruddet på kretsen, den andre parallelt med lasten. Viseren viser straks den aktive effekten og tar hensyn til faseforskyvningen uten noen korreksjon.
Motoren belastes med en brems, dreiemomentet på akselen og turtallet måles og multipliseres — og ut kommer effekten. Nettopp slik oppstår tallene i vognkortet; på en rullebenk kommer tapene i drivlinjen i tillegg, og resultatet havner under fabrikkverdien.
En termosøyle med svertet overflate suger opp hele strålen og gir en spenning som er proporsjonal med varmestrømmen. Området går fra milliwatt i en laboratorielaser til kilowatt ved industriell skjæring.
Under en glasskuppel sammenligner en termosøyle oppvarmingen av et svart og et hvitt felt og gir strømtettheten i watt per kvadratmeter. Ved klar middag viser instrumentet omkring tusen — og det er nettopp taket for ethvert solcellepanel under den.
05 · Skriveregler
Stor W uten punktum
Betegnelsen er dannet av et etternavn og er derfor stor, mens navnet i teksten skrives med liten: watt, men W. Prefikset kilo skrives med liten bokstav, mega og giga med stor. Den russiske betegnelsen er Вт.
Det tredje eksempelet forveksler effekt med energi: bruke kan man kilowatttimer, mens en kilowatt er hastigheten på forbruket. Watttimen skrives med multiplikasjonspunktum og med mellomrom etter tallet. Hestekrefter frarådes i teknisk dokumentasjon, men blir stående i kjøretøyets vognkort: i mange land regnes avgiften nettopp etter dem, og begge tallene står der.
06 · Naboenheter
Joule delt på sekund gir watt; watt ganget med en time gir energien tilbake. Voltampere har samme dimensjon, men er en annen størrelse.
I Simetriums nabodatablad: joule som energi, og kilowattime som dens dagligdagse enhet, voltampere og var for effekt i vekselstrøm, hestekraft for teknikken, og lumen — lysstrømmen, som ofte forveksles med pærens elektriske effekt.
07 · Historisk del
Hvordan man lærte å sammenligne maskinen med hesten
James Watt måtte forklare kjøperne hvor mange hester maskinen hans ville erstatte. Han målte hestenes arbeid i hestevandringen og satte hestekraften til trettitretusen fotpund i minuttet, med en margin i kjøperens favør.
Det kontinentale Europa overførte den samme tanken til sine egne enheter: syttifem kilogrammeter per sekund. Tallet ble et annet, navnet forble det samme, og siden da lever to hestekrefter side om side i opplysninger om motorer.
Den internasjonale elektrikerkongressen fastsatte watt for elektrisk effekt og oppkalte den etter Watt. Slik ga oppfinneren av dampmaskinen navn til enheten man måler lyspærer og transformatorer med.
I tiår valgte kjøperen pære etter watt, vant til at seksti betydde en kjent lysstyrke. Med lysdiodene falt sammenhengen fra hverandre: det samme lyset gir åtte watt, og på pakningen måtte man trykke lumen.
Watt ble enheten som kilogrammet er definert gjennom
Effekten gjaldt lenge som en rent anvendt størrelse, helt til den viste seg å ligge til grunn for massens metrologi. Wattvekta, tenkt ut av Bryan Kibble i syttifem, balanserer vekten av et lodd mot kraften på en spole i et magnetfelt og sammenligner i to måletilstander den mekaniske effekten med den elektriske. Den elektriske uttrykkes da gjennom kvanteeffektene til Josephson og Hall, altså gjennom Plancks konstant. Etter revisjonen av systemet i totusenognitten ble konstanten fastsatt som et tall, og vekta begynte å arbeide motsatt vei: den måler ikke lenger kilogrammet, den frembringer det. Instrumentet fikk navnet Kibble-vekta, men prinsippet forble det samme — likheten mellom to effekter, den mekaniske og den elektriske, uttrykt i de samme watt.
Katalog · måleenheter
Et datablad for hver størrelse
Sju SI-grunnenheter, tjueto avledede med egne navn og enhetene utenfor systemet som verken teknikken eller hverdagen klarer seg uten. Hver har sitt eget blad: definisjon, omregning, instrumenter, skriveregler. På 18 språk.
Avledede SI-enheter med eget navn
databladet for watt er åpnetSI-grunnenheter
i terrakotta — kilogram, meter og sekund, som watt er satt sammen avEnheter utenfor SI
i terrakotta — enheter for effekt og for energiDatabladets språk
18 språk. Betegnelsen W er internasjonal, men det vante målet på motoreffekt er ulikt: metriske hestekrefter i Europa, britiske i USA, kilowatt i papirene.