Vats ir fizisks lielums, ar kuru ikvienam nākas saskarties ikdienā, pat nezinot. Ko ar to mēra, kad tas radās un pēc kādas formulas to var atrast? Atradīsim atbildes uz visiem šiem jautājumiem.
Kas ir vats
Pirmkārt, ir vērts zināt šī termina definīciju. Tātad vats ir jaudas vienība, ko izmanto Starptautiskajā SI sistēmā.
Tas var būt trīs veidu:
- Mehāniskā.
- Elektrība.
- Siltums.
Ir vispārpieņemts, ka 1 vats ir jauda, ar kuru 1 džoula darbs (A) tiek veikts 1 sekundē (t).
Izskata vēsture
Watti pirmo reizi tika izmantoti kā jaudas mērs Apvienotajā Karalistē 1882. gadā. Pirms tam tika izmantoti zirgspēki, un dažās valstīs to izpratne bija atšķirīga.
Šīs mērvienības (vats) izgudrotājs bija industriālās revolūcijas "tēvs" - Džeimss Vats (ir Vata rakstība). Par godu viņam, starp citu, viņa tika nosaukta. Šī iemesla dēļ gan džouls (nosaukts britu zinātnieka Džeimsa Preskota Džoula vārdā), gan vats vienmēr tiek saīsināti ar lielo burtu.– W (angļu valodā W).
Kopš 1960. gada vats ir bijis visā pasaulē izmantota jaudas vienība. Galu galā tieši tad viņu atpazina SI sistēma.
Spēka formula
Aplūkojot vata definīciju un parādīšanās vēsturi, ir vērts zināt tā formulu. Tas izskatās šādi: N=A / t. Un tas apzīmē darbu dalītu ar laiku.
Dažkārt, lai noskaidrotu vatu skaitu, tiek izmantota nedaudz atšķirīga jaudas formula: N=F x V. Šajā piemērā vēlamā vērtība tiek aprēķināta nevis izmantojot darbu un laiku, bet gan izmantojot spēku un ātruma dati.
Patiesībā otrā formula ir sava veida klasiskās adaptācija. Vienkārši tiek ņemts vērā, ka darbs ir vienāds ar spēka atvasinājumu no attāluma (A \u003d F x S), un ātrums ir koeficients no attāluma, kas dalīts ar laiku (V \u003d S / t). Ja ievietojat visus šos datus: jūs iegūstat šādu piemēru: N=F x S/t=F x V.
Watti, volti un ampēri
Papildus iepriekšējā punktā aplūkotajai formulai pētītā fizikālā lieluma atrašanai ir vēl viena. Tas parāda attiecību starp jaudu (vatos), spriegumu (volti) un strāvu (ampēri).
Tomēr pirms iepazīšanās ar šīm vienībām ir vērts uzzināt nedaudz vairāk.
Volts (V, angļu valodā V) ir elektriskā sprieguma mērvienība. Formulās to apzīmē ar latīņu burtu U.
Ampere (A, angļu valodā arī A) - vērtībaraksturo elektriskās strāvas stiprumu, ko apzīmē ar burtu I.
Formula sakarībai starp jaudu, spriegumu un strāvu
Īsumā apsverot visu šo lielumu īpašības, mēs iegūstam šo formulu.
Tas izskatās šādi: P=U x I. Tajā P ir jauda (vatos), U ir spriegums (volti), I ir strāva (ampēros).
Ja nepieciešams, šo formulu var simulēt, ja jauda jau ir zināma, bet jāatrod strāva (I=P / U) vai spriegums (U=P / I).
Mūsdienīgi attīstoties tehnoloģijām, lai noskaidrotu, cik vatu satur noteikts ampēru skaits, internetā var vienkārši atrast specializētu jaudas aprēķina programmu un ievadīt tajā pieejamos datus. To nav grūti izdarīt, jebkuras meklētājprogrammas rindā jums ir jāmeklē frāze "watt to amp konversijas kalkulators", un sistēma sniegs jums nepieciešamo vietņu adreses.
Vairākas otrdienas
Papildus praktiskiem lietojumiem attiecīgās mērvienības bieži izmanto, lai veiktu daudzus teorētiskus aprēķinus. Tomēr, ja jauda ir ļoti maza, vatus rakstīt, izmantojot decimāldaļas ar daudzām nullēm, ir diezgan nepraktiski. Lai atvieglotu šo uzdevumu, zinātnieki ieviesa vairākas W vienības. Tos parasti raksta kā pilnvaras ar mīnusu.
Šodien to ir ducis, taču praksē daudzi no tiem netiek izmantoti.
Piemēram, pirmie divi vata apakšreizi ir: dW (decivats, vienāds ar 10-1 W) un cW (centivats, vienāds ar 10- 2W) nēieteicams lietot. Bet milivati (mW ir 10-3), mikrovati (µW ir 10-6) un nanovati (nW ir 10) -9W) ir vieni no visbiežāk izmantotajiem. Un ne tikai aprēķinos, bet arī dažādu mērinstrumentu ražošanā.
Piemēram, medicīnas ierīces, piemēram, elektrokardiogrāfi un elektroencefalogrāfi, izmanto mikrovatus (µW).
Papildus iepriekš uzskaitītajām, ir vēl piecas apakšvienības: pikovats (10-12), femtovats (10-15), attovats (10-18), zeptovats (10-21) un ioktovats (10-24). Tomēr tos visus izmanto retos gadījumos, un tad tikai teorētiskos aprēķinos.
Otrdienās nodaļas
Pati attiecīgā vienība ir salīdzinoši maza. Piemēram, lai A++ klases automātiskajā veļas mašīnā vienā stundā izmazgātu kilogramu veļas, nepieciešami 150 vati elektroenerģijas. Taču, ja ņemam vērā, ka vidēji vienā reizē tiek mazgāti aptuveni 3,5 kilogrami lietu, tad tiek patērēti 525 vati. Un šī ir tikai viena mazgāšana, bet cik no tām notiek mēneša vai gada laikā? Daudz, kā arī patērēto vatu skaits. Lai tos būtu vieglāk rakstīt, desmit vienību daudzkārtņi tiek piešķirti, pamatojoties uz W, kas rakstīti kā grādi.
Tāpat kā ar apakšreizēm, pirmie divi (dekavati - 101 un hektvati - 102) netiek pieņemti, tāpēc tie pastāv tikai "de jure".
Ir vērts atzīmēt, ka, rakstot vairāku vienību saīsinājumus, bieži vien pirmie burti irlielie burti. Tas tiek darīts, lai nesajauktu megavatus (MW - 106) ar mikrovatiem (mW) un citām līdzīgām vērtībām.
Visbiežāk izmanto labi zināmo kilovatu (kW). Tas ir vienāds ar tūkstoš vatu (103). Otrs populārākais ir iepriekš minētais megavats. Šo ierīci visbiežāk izmanto elektroenerģijas nozarē. Retāk tas izmanto tādus daudzumus kā gigavati (GW - 109) un teravavati (TW - 1012). Piemēram, viena gada laikā cilvēce vidēji patērē aptuveni 1,9 TW elektroenerģijas.
Pārējie četri daudzumi ir petavati (PW - 1015), ekvati (EW - 1018), zettavati (ZW - 10 21) un jovatus (IVT 1024) izmanto ļoti reti, galvenokārt teorētiskos aprēķinos. Piemēram, saskaņā ar vienu no tiem tiek pieņemts, ka Saules izstarotās enerģijas kopējā jauda ir 382,8 IW.
Neskatoties uz daudzajiem vatu reizinātājiem un apakšreizinātājiem, ar tiem nav grūti veikt matemātiskas darbības. Vienkāršākais veids ir pārvērst visu vatos un pēc tam veikt darbības ar grādiem.
Vēl viens vienkāršs veids, kā noskaidrot vatus (summu, ja izmanto lielus vai mazus daudzumus, kas saistīti ar tiem), ir internetā atrast tiešsaistes kalkulatoru. Starp citu, ar tās palīdzību jūs pat varat pārvērst vatus zirgspēkos.
Watti un vatstundas
Apzinoties, kas ir vatu vienība (kā arī zinot tās reizinātājus un apakšreizinājumus un atrodot formulas), ir vērts veltīt laikuapsvērums par tik tuvu jēdzienu kā vatstundas (Wh). Lai gan Tue un Wh nosaukumi ir ļoti līdzīgi, tie nozīmē nedaudz atšķirīgas lietas.
Otro mērvienību izmanto noteiktā laika periodā (vienā stundā) saražotās enerģijas mērīšanai.
Lai atšķirība būtu skaidrāka, ir vērts apsvērt parastās elektriskās tējkannas ar 2200 vatu jaudu darbību. Lai pagatavotu kompotus ziemai, saimniece ar to gandrīz nepārtraukti vienu stundu karsēja ūdeni. Šajā laikā ierīce izmantoja 2200 Wh. Ja sieviete paņemtu vājāku 1100 W tējkannu, tā divu stundu laikā uzvārītu tikpat daudz šķidruma un joprojām izmantotu tos pašus 2200 Wh.
Visa patērētājiem piegādātā elektroenerģija tiek mērīta nevis vatos, bet vatstundās (biežāk kilovatstundās, arī attiecība viens pret tūkstoti). Lai to apstiprinātu, varat vienkārši doties uz jebkuru mājas skaitītāju. Neatkarīgi no valsts un ražotāja blakus cipariem (kas parāda patērētās elektroenerģijas daudzumu) būs norāde “kilovatstunda” (kWh). Tas var būt arī angļu valodā: kilovatstunda (kW⋅h).
Tajā pašā laikā jebkuras elektrostacijas, kas to sintezē, jauda tiek mērīta parastos vatos (kilovatos un megavatos).
