Ватт
Джеймс Уатт продавал паровые машины владельцам шахт и мельниц. Покупателям надо было объяснить, сколько лошадей заменит машина. Уатт посмотрел, как лошадь ходит по кругу и вращает мельничный привод, и посчитал её работу за минуту. Вышло 33 000 футо-фунтов. Эту норму он и назвал лошадиной силой.
Лошадиная сила — это не сила, а мощность: сколько работы делается за единицу времени. Через сто лет единицу мощности назвали в честь самого Уатта. Один ватт — это один джоуль в секунду. Лошадиная сила Уатта равна почти 746 ваттам, а человек в покое тратит около ста.
| Обозначение | W |
| Определение | джоуль в секунду · J/s · kg·m²·s⁻³ · вольт на ампер |
| Опорные значения | 1 hp — 745,699 87 W · 1 PS — 735,498 75 W · 1 kW за час — 3,6 MJ |
| Введена | 1882, Британская ассоциация · в СИ с 1960 года |
| Стандарты | ISO 80000-4 · IEC 80000-6 · SI Brochure 9th ed. |
| Типичные значения | 100 W — человек в покое · 746 W — лошадиная сила · 1 GW — энергоблок АЭС |
01 · Определение
Джоуль за секунду
Мощность P показывает, как быстро совершается работа или передаётся энергия. Один ватт — это один джоуль за одну секунду. Одну и ту же работу можно сделать слабым мотором за час или сильным за минуту. Работа будет одинаковой, а мощность разной.
В электричестве мощность — это напряжение, умноженное на ток. Лампа на 230 V при токе 0,26 A берёт 60 W. Отсюда знакомый киловатт-час: прибор мощностью в киловатт, проработавший час, тратит 3,6 MJ энергии.
Куда уходят ватты лампы накаливания
Четыре лампы светят одинаково, около 800 lm. Высота столбика — мощность, которую лампа берёт из сети. Жёлтая часть — то, что ушло в видимый свет, красная — тепло. Ползунок задаёт, сколько часов в день лампа горит. Внизу — расход за год.
Ватт — скорость, с которой тратится энергия, а киловатт-час — сама энергия. Это как скорость и пройденный путь. Чайник на 2 kW за три минуты тратит 0,1 kWh. Светодиодная лампа на 9 W набирает те же 0,1 kWh за одиннадцать часов.
Кто быстрее поднимет бадью: человек, лошадь или машина Уатта
Две одинаковые шахты глубиной 50 m. В каждой бадья с одинаковым грузом, наверху копёр со шкивом, рядом двигатель с барабаном. Выберите двигатель для каждой шахты. Работа на подъём одна и та же, а время зависит только от мощности. Время на сцене ускорено так, чтобы быстрый подъёмник управлялся за шесть секунд. Часы над шахтами показывают настоящее время подъёма. Справа два ваттметра с логарифмической шкалой.
Выберите двигатели и смотрите, кто первым поднимет бадью.
02 · Пересчёт
| Единица | Значение | Где встречается |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Лошадиных сил несколько: механическая 745,7 W, метрическая 735,5 W, электрическая 746 W.
Кондиционер на 12 000 BTU/h отводит около 3,5 kW тепла, а из сети берёт втрое меньше.
Котловая лошадиная сила — 9,8 kW, в тринадцать раз больше обычной.
03 · Порядки величин
04 · Приборы измерения
05 · Правила записи
06 · Соседние единицы
07 · Исторический раздел
Лошадиных сил несколько. Механическая, по Уатту, — 33 000 футо-фунтов в минуту, или 745,699 87 W. Метрическая — 75 килограмм-сил на метр в секунду, то есть 735,498 75 W. Электрическая — ровно 746 W. Котловая описывала паровой котёл и равна примерно 9,8 kW.
Сам Уатт взял норму с запасом: лошадь на мельнице работала медленнее, но покупатель машины не должен был остаться внакладе. В документах Евросоюза мощность двигателя пишут в киловаттах, а лошадиные силы допускаются только в скобках.
Каталог величин
весь указатель →Семь основных единиц СИ
Капля кислоты меняет цвет сока, соль красит пламя, вода замерзает от стука. Под ними — все листы Simetrium по дисциплинам и по алфавиту.
Открыть указатель →