Watt
Härledd SI-enhet · storhet: effekt, energiflöde
01 · Definition
Den effekt vid vilken en joule energi går åt per sekund. Ingen mängd utan ett tempo: watt svarar på frågan ”hur fort”, inte ”hur mycket”.
Skillnaden mellan watt och wattimme är den vanligaste förväxlingen i hemmets energivärld. En vattenkokare på tvåtusen watt ”innehåller” ingen energi, den förbrukar den i en viss takt; hur mycket som gått åt visar mätaren i kilowattimmar. Samma arbete kan göras fort med stor effekt eller långsamt med liten: en liter vatten kokas upp av kokaren på tre minuter och av en svag doppvärmare på en halvtimme, och energin blir densamma. Därav regeln: effekten avgör tiden, energin avgör räkningen.
En apparats effekt säger hur fort energin flyter; mätaren räknar hur mycket som runnit in. Därför lyser en ledlampa på åtta watt och en glödlampa på sextio lika starkt men ger olika siffror på räkningen efter en månad. Av samma skäl anges ett batteris kapacitet i wattimmar och inte i watt: batteriet förvarar en mängd och lämnar ifrån sig den i den takt som lasten begär.
02 · Omräkning
Watt, hästkrafter, kalorier per timme
Hästkrafter finns det två: den metriska på sjuhundratrettiofem och en halv watt och den brittiska på sjuhundrafyrtiosex. Skillnaden är omkring en och en halv procent, och i biluppgifter märks den.
James Watt härledde hästkraften ur iakttagelser av hästar på ett bryggeri: han antog att en häst lyfter trettiotretusen pund en fot på en minut, och sålde ångmaskiner genom att jämföra dem med det talet. Måttet visade sig frikostigt — en verklig häst orkar inte så mycket särskilt länge. Den metriska hästkraften kom senare som sjuttiofem kilogrammeter per sekund och sammanfaller inte med den brittiska.
| Enhet | Namn | Värde | Var den förekommer |
|---|---|---|---|
| W | watt, SI-enhet | 1 | hem och vetenskap |
| kW | kilowatt | 0,001 | motorer, uppvärmning |
| MW | megawatt | 1·10⁻⁶ | industri, kraftverk |
| GW | gigawatt | 1·10⁻⁹ | kraftblock, elnät |
| mW | milliwatt | 1000 | elektronik, lasrar |
| J/s | joule per sekund | 1 | detsamma som watt |
| hk | metrisk hästkraft | 0,0014 | registreringsbevis i Europa |
| hp | brittisk hästkraft | 0,0013 | engelskspråkig teknik |
| kcal/h | kilokalori per timme | 0,8598 | pannors värmeeffekt |
| BTU/h | brittisk värmeenhet per timme | 3,41 | luftkonditionering och värmare |
| kp·m/s | kilopondmeter per sekund | 0,102 | äldre mekaniska beräkningar |
| erg/s | erg per sekund, CGS-systemet | 1·10⁷ | astrofysik, ljusstyrkor |
Joule per sekund och watt är ett och detsamma. Strömmen är räknad för en resistiv last vid effektfaktor lika med ett; för motorer och switchade nätaggregat blir den högre
03 · Storleksordningar
från armbandsuret till solens ljusstyrkaEn watt — en laddare i viloläge
04 · Mätinstrument
Vad man mäter effekt med
Det elektrodynamiska instrumentet multiplicerar ström och spänning på mekanisk väg: den ena spolen sitter i kretsens brott, den andra parallellt med lasten. Visaren anger genast den aktiva effekten och räknar in fasförskjutningen utan någon korrektion alls.
Motorn belastas med en broms, vridmomentet på axeln och varvtalet mäts och multipliceras — och ut kommer effekten. Just så uppstår siffrorna i registreringsbeviset; på en rullbromsbänk tillkommer drivlinans förluster och resultatet hamnar under fabriksvärdet.
En termostapel med svärtad yta suger upp hela strålen och ger en spänning som är proportionell mot värmeflödet. Området sträcker sig från milliwatt hos en laboratorielaser till kilowatt vid industriell skärning.
Under en glaskupol jämför en termostapel uppvärmningen av en svart och en vit yta och ger flödestätheten i watt per kvadratmeter. En klar middag visar instrumentet omkring tusen — och det är taket för varje solpanel därunder.
05 · Skrivregler
Stort W utan punkt
Beteckningen är bildad av ett efternamn och är därför versal, medan namnet i texten skrivs med gemen: watt, men W. Prefixet kilo skrivs med liten bokstav, mega och giga med stor. Den ryska beteckningen är Вт.
Det tredje exemplet blandar ihop effekt med energi: förbruka kan man kilowattimmar, medan en kilowatt är förbrukningens hastighet. Wattimmen skrivs med multiplikationspunkt och med mellanrum efter talet. Hästkrafter avråds i teknisk dokumentation men står kvar i fordonets registreringsbevis: i många länder beräknas skatten just efter dem, och båda talen finns med.
06 · Grannenheter
Joule delat med sekund ger watt; watt gånger en timme ger energin tillbaka. Voltampere har samma dimension men är en annan storhet.
I Simetriums närliggande datablad: joule som energi, och kilowattimme som dess vardagsenhet, voltampere och var för effekt i växelström, hästkraft för tekniken, och lumen — ljusflödet, som ofta förväxlas med lampans elektriska effekt.
07 · Historisk del
Hur man lärde sig jämföra maskinen med hästen
James Watt behövde förklara för köparna hur många hästar hans maskin skulle ersätta. Han mätte upp hästarnas arbete vid vandringen och satte hästkraften till trettiotretusen fotpund per minut, med en marginal till köparens fördel.
Kontinentaleuropa överförde samma tanke till sina egna enheter: sjuttiofem kilogrammeter per sekund. Talet blev ett annat, namnet förblev detsamma, och sedan dess samsas två hästkrafter i uppgifter om motorer.
Den internationella elektrikerkongressen fastställde watt för elektrisk effekt och uppkallade den efter Watt. Så gav ångmaskinens uppfinnare namn åt den enhet med vilken man mäter glödlampor och transformatorer.
I årtionden valde köparen lampa efter watt, van vid att sextio betydde en välbekant ljusstyrka. Med lysdioderna föll sambandet isär: samma ljus ger åtta watt, och på förpackningen fick man trycka lumen.
Watt blev enheten genom vilken kilogrammet är definierat
Effekten gällde länge som en rent tillämpad storhet, tills den hamnade i grunden för massans metrologi. Wattvågen, uttänkt av Bryan Kibble sjuttiofem, balanserar en viktnormals tyngd mot kraften på en spole i ett magnetfält och jämför i två mätlägen den mekaniska effekten med den elektriska. Den elektriska uttrycks då genom Josephsons och Halls kvanteffekter, det vill säga genom Plancks konstant. Efter systemets revidering tjugohundranitton fastställdes konstanten som ett tal, och vågen började arbeta åt andra hållet: den mäter inte längre kilogrammet utan förverkligar det. Instrumentet fick namnet Kibblevåg, men principen förblev densamma — likheten mellan två effekter, den mekaniska och den elektriska, uttryckta i precis samma watt.
Katalog · måttenheter
Ett datablad för varje storhet
Sju SI-basenheter, tjugotvå härledda med egna namn och de enheter utanför systemet som varken tekniken eller vardagen klarar sig utan. Var och en har sitt eget blad: definition, omräkning, instrument, skrivregler. På 18 språk.
Härledda SI-enheter med eget namn
databladet för watt är öppetSI-basenheter
i terrakotta — kilogram, meter och sekund, som watt är satt samman avEnheter utanför SI
i terrakotta — enheter för effekt och för energiDatabladets språk
18 språk. Beteckningen W är internationell, men det vanliga måttet på motoreffekt skiljer sig: metriska hästkrafter i Europa, brittiska i USA, kilowatt i papperen.