Le symbole de l'unité de mesure est W (watt). Kilowatt et kilowattheure Ce qui se mesure en watts en physique
Pour décrire les propriétés des consommateurs d'électricité, un paramètre appelé puissance nominale est utilisé. Sa valeur est généralement indiquée dans la fiche technique ou marquée sur le produit lui-même.
Si la puissance de certains appareils et appareils électriques est indiquée en « watts », alors la valeur « kilowatt » est utilisée pour indiquer les paramètres techniques de récepteurs électriques plus puissants.
Lors du calcul de la consommation électrique totale du réseau, de l'installation des équipements de commutation et de protection et du choix de la section des fils, beaucoup sont confrontés à la nécessité de fonctionner avec une unité de mesure spécifique.
L'unité généralement acceptée pour mesurer la puissance est le watt (W). Ce paramètre décrit généralement le taux de conversion ou de consommation d'énergie. Par définition, la puissance est le rapport entre le travail (énergie dépensée) et le temps pendant lequel il est effectué. À son tour, l’unité d’énergie dans le Système international d’unités (SI) a toujours été le Joule.
La valeur de « 1 watt » en question correspond à un Joule de travail effectué en 1 seconde (J/s). Par exemple, en génie électrique, il existe des appareils spéciaux, les wattmètres, qui mesurent la puissance d'un courant électrique ou d'un signal électromagnétique.
L'unité tire son nom du nom de famille de l'inventeur écossais-irlandais James Watt (Watt). Le créateur de la première machine à vapeur l'a utilisé pour la première fois pour décrire les capacités d'une machine motrice. Le watt a été adopté en 1882 et a largement remplacé les unités de compte traditionnelles qui existaient auparavant : pied-livre-force par minute et puissance de trait. La première unité de puissance correspondait à 2260 watts. Quant à la seconde, elle est encore utilisée aujourd’hui : la « puissance métrique » est d’environ 735 watts.
En tant qu'unité nommée d'après un scientifique, elle suit les règles d'orthographe initialement adoptées par le système SI. Le nom watt est écrit avec une lettre minuscule et la désignation W (W), y compris dans la désignation des unités non système, est écrite avec une lettre majuscule.
L'utilisation du watt ne se limite pas au domaine de l'électrotechnique ; il mesure le couple centrales électriques, flux d'énergie thermique et acoustique, intensité des rayonnements ionisants.
Un watt, est-ce beaucoup ou peu ? Les émetteurs de téléphones portables ont généralement une puissance de 1 W. Les lampes à incandescence utilisées dans les lampes domestiques consomment 25, 40, 60, 100 W, les téléviseurs et les réfrigérateurs 50 à 55 W, les micro-ondes et les aspirateurs 1 000 W, et Machine à laver 2500 W.
Souvent, dans la pratique, il est nécessaire de convertir des watts en kilowatts ou, à l'inverse, de convertir des valeurs de kilowatts en watts.
Conversion du watt en kilowatt
Afin de ne pas écrire beaucoup de zéros ou de ne pas utiliser un multiplicateur de 10³, l'unité de mesure avec le préfixe « kilo » est utilisée dans la désignation de la puissance. Le kilowatt est un multiple décimal de 1 000 W. Cette phrase elle-même signifie que valeur numérique la puissance en watts est réduite de mille fois. Comment convertir des watts en kilowatts ? Techniquement, la conversion peut être effectuée en déplaçant la virgule de trois positions vers la droite.
Le tableau suivant contient des exemples du nombre de watts dans un kilowatt.
La différence entre kilowatt et kilowatt∙heure
En génie électrique, il existe une quantité appelée kilowattheure, qui est mesurée par des compteurs électriques. Beaucoup de gens substituent des concepts, ne voyant pas la différence entre les définitions de « kilowatt » et « kilowatt∙heure », considérant les quantités comme un seul paramètre.
Malgré la similitude des noms, ce sont des quantités complètement différentes. Le kilowattheure est utilisé pour mesurer la quantité d’énergie électrique produite ou consommée par unité de temps. En particulier, la consommation d'un récepteur électrique de 1 kW∙heure désigne l'énergie consommée par un consommateur d'une puissance de 1 kW pendant 1 heure. En revanche, un kilowatt est une unité de puissance qui indique l’intensité de la production ou de la consommation d’électricité.
Exemple : un luminaire encastré LED est équipé de Lampe à LED puissance 35 W. Pour 1 heure de fonctionnement, il consomme 35 Wh d'électricité, pour 2 heures respectivement 2x35 = 70 Wh. Avec un fonctionnement continu pendant 5 jours/120 heures, la consommation électrique de la lampe sera de 35x120=4200 W∙heure ou 4,2 kW∙heure.
Relation avec la base et les unités multiples de puissance
Watt fait référence à une unité de puissance dérivée, donc en pratique il est parfois nécessaire de déterminer la valeur du paramètre par rapport aux unités de base du système SI international. Dans les calculs techniques, les correspondances suivantes avec les grandeurs de base sont utilisées :
- W = kgm²/s³ ;
- W = Hm/s ;
- W = VA.
Le paramètre a une application universelle et est également utilisé dans les développements techniques dans une grande variété de domaines.
En génie thermique, une unité de mesure de la puissance thermique de 1 cal/heure, qui n'est pas incluse dans le système international SI, est utilisée. Notre valeur considérée lui est liée par le rapport : 1 W = 859,85 cal/heure.
Souvent, pour faciliter la gestion de grandes quantités d'énergie provenant des centrales électriques et des unités de puissance, le mot watt peut être utilisé avec les préfixes « méga » ou « giga » :
- le mégawatt est noté MW/MW et correspond à 10 6 W ;
- gigawatt (en abrégé GW/GW) est égal à 10 9 W.
Au contraire, dans les réseaux d'information à faible courant, les gadgets électroniques et les équipements électroniques modernes, la puissance se mesure en fractions de watt :
- le milliwatt (mW, mW) est de 10 -3 W ;
- microwatt (μW, µW) est égal à 10 -6 W.
En utilisant ces relations, vous pouvez toujours convertir la plupart des paramètres en unités de puissance requises.
Un tableau avec les unités de puissance est donné dans OK 015-94 (MK 002-9) OKEY. Unités de puissance incluses
OKEI est le classificateur panrusse des unités de mesure (OKEY), qui est un document dans le domaine du système national de normalisation.
OKEI est développé sur la base de :
- Classification internationale des unités de mesure de la CEE-ONU « Codes des unités de mesure utilisées dans le commerce international »
- Nomenclature des produits de l'activité économique étrangère (TN FEA) en termes d'unités de mesure utilisées et tenant compte des exigences des normes internationales ISO 31/0-92 « Valeurs et unités de mesure. Partie 0. Principes généraux" Et ISO 1000-92 « Unités SI et des recommandations pour l’utilisation de multiples et de certaines autres unités.
SI — système international d'unités grandeurs physiques, une version moderne du système métrique. (le système métrique est le nom général du système décimal international d'unités basé sur l'utilisation du mètre et du kilogramme)
Soulignonsà partir de tableaux avec uniquement des tableaux avec des valeurs de mesure de puissance.
Selon l'article 1 OK 015-94 (MK 002-9) :
Unités de puissance internationales (SI) incluses dans OKEI
Code OKI | Nom de l'unité | Symbole | Désignation de la lettre de code | ||
national | international | national | international | ||
212 | Watt | W | W | Vermont | WTT |
214 | Kilowatt | kW | kW | KVT | KWT |
215 | Mégawatt; | MW ; | M.W. | MÉGAVT ; | GUEULE |
mille kilowatts | 10 3 kW | MILLIERS KW | |||
223 | Kilovolt | kV | kV | HF | KVT |
227 | Kilovolt-ampère | kV A | kV A | KV·A | KVA |
228 | Mégavolt-ampère (milliers kilovoltampères) | MVA | MVA | MÉGAV A | AMIU |
Selon l'article 2 OK 015-94 (MK 002-9) :
Unités de puissance nationalesinclus dans OKEI
Code OKEY | Nom de l'unité | Symbole (national) | Désignation par lettre de code (nationale) |
226 | Voltampères | B·A | B·A |
242 | Millions de kilovoltampères | 10 6 kV A | MLN KV A |
248 | Kilovolt-ampère réactif | kVAR | KVAR |
251 | Puissance | l. Avec | MP |
252 | mille chevaux | 10 3 litres. Avec | MILLE PM |
253 | Millions de chevaux | 10 6 litres. Avec | Médicaments MLN |
Selon l'annexe A OK 015-94 (MK 002-9) :
Unités de puissance internationales (SI) non incluses dans OKEI
En 1882, la British Scientific Association décide d’utiliser une nouvelle unité de mesure appelée « watt ». A quoi sert-il aujourd'hui, à quoi est-il égal et par quelle formule peut-il être calculé ? Trouvons des réponses à toutes ces questions.
Le Watt est une unité de mesure pour quoi ?
Depuis cette année fatidique où les Britanniques ont introduit la tradition de l'utilisation du watt, le monde entier a progressivement commencé à y recourir, remplaçant la puissance obsolète et peu pratique. Avec l'avènement du système SI, il y fut inclus et commença à être utilisé partout.
Alors, quelle grandeur physique a l’unité de mesure « watt » ? Souvenons-nous de nos cours de physique : la bonne réponse à cette question est la puissance.
Le watt tire son nom de son « père » - l'Écossais James Watt. En abréviation, cette unité s'écrit toujours avec une lettre majuscule - W (W - selon les normes internationales du système SI), et en toutes lettres - avec un petit « watt » (watt).
N'étant pas une unité de base, mais une unité dérivée (selon la norme SI), l'unité en question dépend du mètre, du kilogramme et de la seconde. En pratique, cela signifie qu'un watt est la puissance à laquelle un joule de travail est effectué en une seconde. Autrement dit, la relation suivante est obtenue : 1W = 1J/1s = 1N x m/s = kg x m 2 / s 3 = kg x m 2 x s -3.
En plus de celles listées ci-dessus, le watt est associé à des unités non systémiques. Par exemple, avec des calories. Donc 1 W = 859,845227858985 cal/heure. Ce rapport est important lorsqu’il s’agit de calculer la quantité de chaleur générée par un radiateur électrique.
Formule
Le watt est donc une unité de puissance. Voyons quelle formule peut être utilisée pour le calculer.
Comme mentionné ci-dessus, la puissance dépend du travail et du temps. On obtient la formule suivante : P = A/t (la puissance est égale au quotient du travail divisé par le temps).
Sachant que la formule de travail est égale à : A = F x S (où F est la force, S est la distance), vous pouvez utiliser cette donnée.
En conséquence, nous obtenons la formule : P = F x S /t. Et puisque S /t est la vitesse (V), alors la puissance peut être calculée comme ceci : P = F x V
Relation entre ampère, watt et volt
L'unité de mesure que nous considérons est directement liée à des grandeurs telles que la tension (mesurée en volts) et le courant (mesuré en ampères).
1 watt est la puissance d’un courant électrique continu à une tension de 1 V et une force de 1 A.
Sous forme de formule, cela ressemble à ceci : P = I x U.
Watts, kilowatts, mégawatts et microwatts
Après avoir appris qu'un watt est une unité de mesure de la puissance, de quelles quantités il dépend et par quelles formules il est plus facile de le calculer, vous devez prêter attention à des concepts tels que le kilowatt, le mégawatt et le microwatt.
Puisque W est une valeur très modeste (c'est la puissance de l'émetteur de tout téléphone mobile), dans le secteur de l'énergie électrique, il est plus courant d'utiliser le kilowatt (kW).
À en juger par le préfixe standard « kilo » pour le système SI, nous pouvons conclure que 1 kW = 1000 W = 10 3 W. Par conséquent, pour convertir des watts en kilowatts, il suffit de diviser leur nombre par mille, ou vice versa, si les kilowatts sont convertis en watts.
Par exemple, une voiture de tourisme typique a une puissance de 60 000 watts. Pour convertir cela en kilowatts, vous divisez 60 000 par 1 000 et le résultat est 60 kW.
Les kilowatts sont une unité courante pour mesurer la puissance électrique. Dans ce cas, un multiple plus grand de l’unité watt est parfois utilisé. Nous parlons d'un mégawatt - MW. Elle est égale à 1 000 000 watts (10 6) ou 1 000 kilowatts (10 3).
Par exemple, le train électrique britannique Eurostar a une capacité de 12 mégawatts. Autrement dit, cela représente 12 000 000 de watts. Pas étonnant que ce soit le plus rapide du Royaume-Uni.
Malgré sa taille modeste, cette unité s'avère parfois trop grande pour mesurer la puissance de certains objets, c'est pourquoi, à côté des multiples, des sous-multiples unités de watt sont également distinguées dans le système C. Le plus couramment utilisé est le microwatt (μW – écrit avec une lettre minuscule pour éviter toute confusion avec le mégawatt). Elle est égale à un millionième de watt (10 -6). Généralement, cette unité est utilisée lors du calcul de la puissance des électrocardiographes.
En plus des trois énumérés ci-dessus, il existe environ deux douzaines d’autres multiples et sous-multiples du watt. Cependant, ils sont le plus souvent utilisés dans des calculs théoriques plutôt que dans la pratique.
Wattheure
Compte tenu des caractéristiques du watt (unité de mesure de la puissance), faisons attention au wattheure (Wh). Ce terme est utilisé pour mesurer une quantité telle que l'énergie (parfois le travail est mesuré en wattheures).
1 wattheure est égal à la quantité de travail effectué pendant une heure à une puissance de 1 watt.
L’unité en question étant assez petite, le kilowattheure (kWh) est le plus souvent utilisé pour mesurer l’électricité. Elle est égale à 1 000 wattheures ou 3 600 W·s.
Veuillez noter que l'énergie produite dans les centrales électriques est mesurée en kilowatts (parfois en mégawatts), mais pour les consommateurs, sa quantité est calculée en kilowattheures (moins souvent en mégawattheures si nous parlons de mégapoles ou de grandes entreprises).
Notez qu’en plus du kilowattheure et du mégawattheure, le wattheure a exactement les mêmes unités multiples et sous-multiples que le watt ordinaire.
Quel appareil s'appelle un wattmètre ?
Après avoir comparé la définition d'un watt (une unité de puissance) et d'un wattheure (une unité d'énergie ou de travail), faites attention à un appareil tel qu'un wattmètre (wattmètre). Il est utilisé pour mesurer la puissance active du courant électrique.
Un appareil classique de ce type se compose de quatre contacts, dont deux servent à connecter le wattmètre au circuit électrique en série avec la partie de celui-ci dont la consommation électrique est actuellement mesurée. Les deux contacts restants y sont connectés en parallèle.
Les wattmètres sont généralement créés sur la base de mécanismes électrodynamiques.
- 1 Informations générales
- 2 Histoire
- 3 unités SI
- 3.1 Unités de base
- 3.2 Unités dérivées
- 4 unités non SI
- Consoles
informations générales
Le système SI a été adopté par la XIe Conférence générale des poids et mesures, et certaines conférences ultérieures ont apporté un certain nombre de modifications au SI.
Le système SI définit sept principal Et dérivés unités de mesure, ainsi qu'un ensemble de . Des abréviations standard pour les unités de mesure et des règles d'enregistrement des unités dérivées ont été établies.
En Russie, GOST 8.417-2002 est en vigueur, qui prescrit l'utilisation obligatoire du SI. Il répertorie les unités de mesure, donne leurs noms russes et internationaux et établit les règles de leur utilisation. Selon ces règles, seules les désignations internationales peuvent être utilisées dans les documents internationaux et sur les échelles d'instruments. Dans les documents et publications internes, vous pouvez utiliser des désignations internationales ou russes (mais pas les deux en même temps).
Unités de base: kilogramme, mètre, seconde, ampère, kelvin, taupe et candela. Dans le cadre du SI, ces unités sont considérées comme ayant des dimensions indépendantes, c'est-à-dire qu'aucune des unités de base ne peut être obtenue à partir des autres.
Unités dérivées sont obtenus à partir des bases en utilisant des opérations algébriques telles que la multiplication et la division. Certaines des unités dérivées du système SI reçoivent leur propre nom.
Consoles peut être utilisé avant les noms des unités de mesure ; ils signifient qu'une unité de mesure doit être multipliée ou divisée par un certain nombre entier, une puissance de 10. Par exemple, le préfixe « kilo » signifie multiplier par 1 000 (kilomètre = 1 000 mètres). Les préfixes SI sont également appelés préfixes décimaux.
Histoire
Le système SI est basé sur le système de mesures métriques, créé par des scientifiques français et largement adopté après la Révolution française. Avant l’introduction du système métrique, les unités de mesure étaient choisies de manière aléatoire et indépendamment les unes des autres. La conversion d’une unité de mesure à une autre était donc difficile. De plus, différentes unités de mesure étaient utilisées à différents endroits, portant parfois les mêmes noms. Le système métrique était censé être pratique et système unifié mesures et poids.
En 1799, deux normes ont été approuvées : pour l'unité de longueur (mètre) et pour l'unité de poids (kilogramme).
En 1874, le système GHS a été introduit, basé sur trois unités de mesure : le centimètre, le gramme et la seconde. Des préfixes décimaux allant de micro à méga ont également été introduits.
En 1889, la 1ère Conférence générale des poids et mesures a adopté un système de mesures similaire au SGH, mais basé sur le mètre, le kilogramme et la seconde, car ces unités étaient considérées comme plus pratiques pour une utilisation pratique.
Par la suite, des unités de base ont été introduites pour mesurer des grandeurs physiques dans le domaine de l’électricité et de l’optique.
En 1960, la XIe Conférence générale des poids et mesures a adopté une norme qui a d'abord été appelée Système international d'unités (SI).
En 1971, la IVe Conférence générale des poids et mesures modifie le SI, en ajoutant notamment une unité de mesure de la quantité d'une substance (mole).
Le SI est désormais accepté comme système juridique d'unités de mesure par la plupart des pays du monde et est presque toujours utilisé dans le domaine scientifique (même dans les pays qui n'ont pas adopté le SI).
Les unités SI
Il n'y a pas de point après les désignations des unités SI et de leurs dérivés, contrairement aux abréviations usuelles.
Unités de base
Ordre de grandeur | Unité | Désignation | ||
---|---|---|---|---|
nom russe | nom international | russe | international | |
Longueur | mètre | mètre (mètre) | m | m |
Poids | kilogramme | kilogramme | kg | kg |
Temps | deuxième | deuxième | Avec | s |
Force du courant électrique | ampère | ampère | UN | UN |
Température thermodynamique | Kelvin | Kelvin | À | K |
Le pouvoir de la lumière | bougie | bougie | CD | CD |
Quantité de substance | taupe | taupe | taupe | mole |
Unités dérivées
Les unités dérivées peuvent être exprimées en termes d'unités de base en utilisant les opérations mathématiques de multiplication et de division. Certaines unités dérivées reçoivent leur propre nom pour des raisons de commodité ; ces unités peuvent également être utilisées dans des expressions mathématiques pour former d'autres unités dérivées.
L'expression mathématique de l'unité de mesure dérivée découle de loi physique, à l'aide duquel est définie cette unité de mesure ou la définition de la grandeur physique pour laquelle elle est introduite. Par exemple, la vitesse est la distance parcourue par un corps par unité de temps. En conséquence, l’unité de mesure de la vitesse est le m/s (mètre par seconde).
Souvent, la même unité de mesure peut être écrite de différentes manières, en utilisant un ensemble différent d'unités de base et dérivées (voir, par exemple, la dernière colonne du tableau ). Cependant, dans la pratique, on utilise des expressions établies (ou simplement généralement acceptées) qui reflètent le mieux la signification physique de la quantité mesurée. Par exemple, pour écrire la valeur d’un moment de force, vous devez utiliser N×m, et vous ne devez pas utiliser m×N ou J.
Ordre de grandeur | Unité | Désignation | Expression | ||
---|---|---|---|---|---|
nom russe | nom international | russe | international | ||
Angle plat | radian | radian | content | rad | m×m -1 = 1 |
Angle solide | stéradian | stéradian | Épouser | sr | m 2 × m -2 = 1 |
Température en Celsius | degré Celsius | °C | degré Celsius | °C | K |
Fréquence | hertz | hertz | Hz | Hz | s-1 |
Forcer | newton | newton | N | N | kg×m/s 2 |
Énergie | joule | joule | J. | J. | N×m = kg×m 2 /s 2 |
Pouvoir | watt | watt | W | W | J/s = kg × m 2 / s 3 |
Pression | pascal | pascal | Pennsylvanie | Pennsylvanie | N/m 2 = kg? m -1 ? s 2 |
Flux lumineux | lumen | lumen | lm | lm | kd × sr |
Éclairage | luxe | lux | D'ACCORD | lx | lm/m 2 = cd×sr×m -2 |
Charge électrique | pendentif | coulomb | Cl | C | А×с |
Différence potentielle | volt | volt | DANS | V | J/C = kg×m 2 ×s -3 ×A -1 |
Résistance | ohm | ohm | Ohm | Ω | V/A = kg×m 2 ×s -3 ×A -2 |
Capacité | farad | farad | F | F | C/V = kg -1 ×m -2 ×s 4 ×A 2 |
Flux magnétique | weber | weber | Wb | Wb | kg×m 2 ×s -2 ×A -1 |
Induction magnétique | Tesla | Tesla | Tl | T | Wb/m 2 = kg × s -2 × A -1 |
Inductance | Henri | Henri | Gn | H | kg×m 2 ×s -2 ×A -2 |
Conductivité électrique | Siemens | siemens | Cm | S | Ohm -1 = kg -1 ×m -2 ×s 3 A 2 |
Radioactivité | becquerel | becquerel | BK | Bq | s-1 |
Dose absorbée de rayonnements ionisants | Gris | gris | Gr. | Gy | J/kg = m 2 / s 2 |
Dose efficace de rayonnement ionisant | siévert | siévert | Sv | Sv | J/kg = m 2 / s 2 |
Activité de catalyseur | roulé | catalan | chat | Kat | mol×s -1 |
Unités non incluses dans le système SI
Certaines unités de mesure non incluses dans le système SI sont, par décision de la Conférence générale des poids et mesures, « autorisées à être utilisées conjointement avec le SI ».
Unité | Nom international | Désignation | Valeur en unités SI | |
---|---|---|---|---|
russe | international | |||
minute | minute | min | min | 60 s |
heure | heure | h | h | 60 minutes = 3600 s |
jour | jour | jours | d | 24 h = 86 400 s |
degré | degré | ° | ° | (P/180) content |
minute d'arc | minute | ′ | ′ | (1/60)° = (P/10 800) |
seconde d'arc | deuxième | ″ | ″ | (1/60)′ = (P/648 000) |
litre | litre (litre) | je | ll | 1 point 3 |
tonne | tonnes | T | t | 1000kg |
néper | néper | Np | Np | |
blanc | belle | B | B | |
électron-volt | électron-volt | eV | eV | 10 -19 J |
unité de masse atomique | unité de masse atomique unifiée | UN. manger. | toi | =1,49597870691 -27kg |
unité astronomique | unité astronomique | UN. e. | ua | 10 11 min |
mile nautique | mile nautique | mile | 1852 m (exactement) | |
nœud | noeud | obligations | 1 mille marin par heure = (1852/3600) m/s | |
ar | sont | UN | un | 10 2 m 2 |
hectare | hectare | Ha | Ha | 10 4 m 2 |
bar | bar | bar | bar | 10 5 Pa |
angström | angström | Å | Å | 10 -10 m |
Grange | Grange | b | b | 10 -28 m2 |
Tout le monde rencontre la quantité physique W (watt) plus souvent qu'il n'y paraît à première vue. Beaucoup de gens savent que cela est lié à la physique. Cependant, tout le monde ne se souvient pas exactement de ses années d’école à quoi sert cette valeur et pourquoi elle a été inventée. Tout le monde ne réalise pas qu’il peut être utilisé non seulement dans le domaine de la physique qui étudie les phénomènes électriques, mais également dans de nombreux autres domaines.
Avant de procéder à un examen détaillé du watt, il est nécessaire de lui donner la désignation correcte. Watt est une unité, qui est utilisé pour mesurer la puissance. Le plus souvent, le nom est écrit sous forme abrégée - mar. L'abréviation anglaise de la quantité est W.
L'histoire de l'unité de mesure W commence à la fin du siècle avant-dernier. Il a été utilisé pour la première fois au Royaume-Uni. Mais cela ne signifie pas que le besoin de mesurer le pouvoir soit apparu à cette époque. Elle a été définie avant l'apparition de cette unité.
Pour mesurer une quantité physique que beaucoup associent aujourd'hui principalement à l'électricité, on utilisait déjà au XVIIIe siècle une unité appelée puissance. Il était basé sur la puissance de monter à cheval. La tradition de mesurer en puissance se poursuit aujourd'hui, après avoir été transférée avec succès des chevaux aux voitures. Aujourd’hui, une puissance équivaut à environ 735 watts.
Avant l’introduction du watt, la puissance variait d’un pays à l’autre. L'unité W tire son nom du scientifique considéré comme l'ancêtre de la révolution industrielle. Il s'appelait James Watt. Il a vécu aux XVIIIe et XIXe siècles et est devenu célèbre pour avoir créé une machine à vapeur universelle.
Le scientifique a consacré une grande partie de ses travaux à l’étude du pouvoir. C'est lui qui a commencé à utiliser la puissance pour la mesurer. 63 ans après sa mort, la même unité, toujours utilisée aujourd'hui, a été introduite et porte son nom.
Relation entre les quantités
Pour mieux comprendre le but de cette unité, vous devez avoir une idée de ce qu'est la puissance. Beaucoup de gens pensent que c’est juste une question de pouvoir. Cependant, en physique, ce sont des quantités complètement différentes qui n’ont presque rien à voir les unes avec les autres. Pour le dire le plus brièvement possible, en fermant les yeux sur quelques nuances mineures, la puissance est la vitesse à laquelle un objet consomme de l'énergie.
Par exemple, une ampoule dans un luminaire peut briller de manière vive ou faible. Tout dépend de la vitesse à laquelle il consomme de l'énergie électrique. S'il brûle vivement, cela signifie que l'énergie est consommée rapidement. Lorsque la lumière provenant d’une lampe est faible, elle consomme peu d’énergie. Encore plus simple, vous pouvez dire ceci :
- si la lampe brille vivement, cela signifie que sa puissance est élevée ;
- si sa lumière est faible, cela signifie qu'elle a peu de puissance.
Il en va de même pour tout autre appareil alimenté à l’électricité. Mais lorsqu’ils parlent d’énergie, ils ne font pas toujours référence aux appareils électriques ou à d’autres objets liés à l’électricité.
Par exemple, si vous prenez une voiture en mouvement, elle exerce une certaine force. Plus l'énergie générée par le carburant dans le réservoir d'essence est consommée rapidement, plus la voiture est puissante. Certes, les automobilistes mesurent la puissance de leurs « chevaux de fer » dans d’autres unités appelées chevaux-vapeur. Cependant, cela ne signifie pas que les watts traditionnels ne sont pas applicables dans ce cas. Une unité peut facilement être convertie en une autre, sachant qu'une puissance équivaut à environ 735 watts. Il existe trois types de pouvoir :
- Électrique. C’est ce qu’ils veulent dire lorsqu’ils parlent d’ampoules ou d’autres appareils électriques.
- Mécanique. La « puissance » d’une voiture entre dans cette catégorie.
- Thermique. La puissance thermique d'un objet particulier peut être jugée par sa température.
La puissance est le taux auquel l’énergie est consommée. En essayant de comprendre à quoi 1 watt est égal, quelle énergie et pendant combien de temps un objet doit être utilisé pour que l'on puisse dire que sa puissance est égale à un watt, les physiciens ont dérivé une quantité telle que la puissance sur la base d'autres quantités simples - le temps et de l'énergie. Ils ont pris leurs unités de mesure de base et ont convenu que si un corps physique reçoit ou produit 1 joule d'énergie en 1 seconde, alors il a une puissance de 1 watt.
Cette définition simple est basée sur la formule : N = A/t. La désignation des signes ici est la suivante :
- N est la désignation du pouvoir ;
- A en physique désigne traditionnellement le travail, qui est mesuré dans les mêmes unités que l'énergie ;
- t est un symbole du temps.
S'il est nécessaire de déterminer une grandeur mécanique, alors une autre formule basée sur d'autres grandeurs peut être utilisée à cet effet : N=FV. En termes simples, vous devez multiplier la force par la vitesse.
Relation avec les ampères et les volts
En plus des deux formules évoquées ci-dessus, une autre est souvent utilisée pour la détermination. Son domaine d'application est électrique. Il existe également une certaine relation entre la puissance et les grandeurs de base caractérisant le courant électrique.
Connaissant la tension et le courant, vous pouvez déterminer avec précision la puissance électrique. Pour ce faire, multipliez simplement deux valeurs connues. Par exemple, si le courant est de 5 ampères et la tension de 50 volts, la valeur requise dans ce cas sera de 250 W. Ce nombre est obtenu en multipliant 5 par 50.
La formule pour déterminer la grandeur électrique s'écrit sous la forme P=IV. Les désignations des lettres sont les suivantes :
- P - énergie électrique ;
- I - force actuelle ;
- V - tension.
Si vous utilisez un voltmètre et un ampèremètre, vous pouvez déterminer la puissance. Mais pour connaître la puissance d'une section d'un circuit, il n'est pas nécessaire d'effectuer des opérations de calcul. Il existe un appareil de mesure spécial qui, par analogie avec un voltmètre et un ampèremètre, est appelé wattmètre. Il suffit de le brancher sur le réseau pour en connaître la valeur.
Sous-multiples et multiples
Si la puissance est trop importante ou, au contraire, faible, il ne sera pas pratique d'utiliser le watt habituel comme unité de mesure. Dans ce cas, les multiples et sous-multiples viendront à la rescousse. Si nous parlons d'une seule ampoule et pendant de courtes périodes, la puissance ne sera pas très importante. Par exemple, en une heure, un tel dispositif d'éclairage peut générer environ 100 joules d'énergie.
Mais lorsque vous devez déterminer la puissance non pas d'une, mais de plusieurs de ces ampoules (des dizaines, des centaines, des milliers), et non pas en une heure, mais, par exemple, en un mois ou un an, alors le nombre s'avérera être encombrant. Il est conseillé d'utiliser non pas des watts, mais leurs multiples désignations - kilowatts (kW), mégawatts (MW), gigawatts (GW).
La signification des multiples est facilement déterminée par les préfixes, qui sont utilisés de la même manière que pour la plupart des autres unités. Le préfixe "kilo" indique 1000 unités, "méga" - par million, "giga" - par milliard.
Le plus souvent, dans la pratique, les kilowatts sont utilisés. Dans une de ces unités multiples, il y a mille watts. Il en va de même pour les sous-multiples, qui sont utilisés dans les cas où il est nécessaire d'indiquer une faible puissance, qui est des dizaines, des centaines, des milliers et des millions de fois inférieures à 1 W. Par exemple:
- un dixième de vata est un décivat ;
- un centième partie est un centiwatt ;
- millième - milliwatt.
Certains dispositifs médicaux utilisent les microwatts comme unité de mesure. Chacune de ces unités est un million de fois plus petite qu’un watt.
Caractéristique wattheure
Dans le domaine domestique, une unité de mesure très similaire au watt est souvent utilisée : le wattheure. Mais il existe une grande différence entre les watts ordinaires et les wattheures. Il ne faut pas confondre une unité avec une autre. Il est impossible de les traduire les uns dans les autres. Un wattheure est une unité qui mesure la quantité d’énergie produite ou consommée, plutôt que la vitesse à laquelle elle est consommée.
Pour comprendre la différence entre un watt et un wattheure, vous pouvez considérer un exemple d'utilisation d'un téléviseur ordinaire d'une puissance de 250 watts :
Le watt est une unité courante de mesure de la puissance. Si un appareil électrique a 1W, cela signifie qu'il consomme 1 joule d'énergie électrique par seconde. L’émetteur d’un téléphone mobile ordinaire possède ce pouvoir.