Ват (означава се със символа W) е мерната единица за измерване на мощност в Международната система единици (SI). Мощността по дефиниция е отношението на извършената работа към времето за нейното извършване. Тъй като във физиката работа и енергия са практически тъждествени, на мощността може да се гледа като на скоростта на промяна на енергията с времето.

Мощността е един ват, когато за една секунда (s) се пренася един джаул (J) енергия (или дадена сила извършва работа един джаул). Един ват в електричеството също така е равен на един волт при електрически ток един ампер (1 W = 1 V · A):

Единицата „ват“ е наречена на името на Джеймс Уат (1736 – 1819), шотландски учен и инженер, заради приноса му към развитието на парната машина. Името е прието от Втория конгрес на Британската асоциация за развитие на науката през 1889 г. Дотогава се използва единицата конска сила, въведена също от Уат. Единицата ват влиза като стандартна единица в SI на 11-ата Генерална конференция по мерки и теглилки през 1960 г. Една от основните характеристики на всеки електроуред е употребяваната мощност, затова в инструкциите към използването му винаги може да се намери информация за това колко вата са необходими за неговата правилна работа.

Широко използвана кратна единица е 1 kW = 1000 W. Все още се използва и конската сила, особено при двигателите с вътрешно горене. Тя е равна приблизително на 735 W (или точно 735,49875 W).

Формулата за мощност се дава с:

където F е силата (N), d – разстоянието (m), t – времето (s), v – скоростта (m/s) и W – работата (J).

Електрическата мощност се изчислява като:

където P (t) е мощността като функция на времето t, а U (t) и I (t) – съответно електрическият потенциал и токът.

Някои интересни примери В таблицата по-долу са дадени някои характерни стойности на мощности по реда на нарастване. Стойност Описание 10−9 W Поток енергия с мощност примерно 1 nW пада на повърхността на земята на площ 1 m² от звезда с яркост +1,4 звездна величина. 5 W Такава мощност имат обикновено лазерните показалки. 1 W Примерна мощност на приемник/предавател на обикновен мобилен телефон. 25 – 100 W Средна мощност на лампа с нажежаема жичка 10³ W Неголям нагревател има мощност от порядъка на 1 kW. Средното потребление на енергия на едно домакинство в САЩ е примерно 8900 киловатчаса за година, което съответства на равномерно потребление на мощност 1 kW в течение на една година. 6 W Лек автомобил с двигател в 80 конски сили има мощност примерно равна на 60 kW. 12 W Електрическият влак Eurostar има мощност около 12 MW. 8,2 W Електростанцията в град Касивадзаки (Япония), най-голямата в света атомна електроцентрала, при най-големите натоварвания в пиковите часове изработва 8,212 GW електроенергия. 2,24 W Най-голямата електростанция в света, Три клисури, намираща се в Китай, има проектна мощност от 22,4 GW. 1012 W Средната мощност на една гръмотевица е примерно равна на 1 ТW. 1,9 W Общата мощност на употребената от човечеството електроенергия през 2007 г. се оценява на 1,95 ТW. 174 W Изхождайки от средния мощностен поток енергия на повърхността на Земята от 1,366 kW/m², общата мощност на потока енергия от слънчевото излъчване, падащо на Земята, е примерно равна на 174 PW. По този начин, ако Земята не излъчваше енергия в пространството, тя би станала по-тежка с 1,94 kg всяка секунда. 3,86 W Пълната мощност на излъчване от Слънцето се оценява от учените на 386 YW, което е повече от два милиарда повече, отколкото мощността на излъчване, падаща на земята. С други думи, вследствие на термоядрените реакции в центъра на Слънцето, светилото ежесекундно губи маса от около 4 000 000 тона.

Дробни и кратни единици При практически изчисления, свързани с мощността, невинаги е удобно да се използва единицата ват. По принцип ват е малка величина. Понякога, когато измерваните мощности са особено големи или особено малки (на няколко порядъка), по-удобни се оказват единици, образувани със стандартните представки. Така например, при проектиране и разчет на радарни устройства или радиоприемници често се използват дробните единици pW и nW (пиковати и нановати), а при медицинските уреди (например в електроенцефалографията и електрокардиографията) се употребяват µW (микровати). В производството на електричество, а също така при проектирането на железопътни локомотиви и влакове се използват кратните на ват единици MW (мегавати) и GW (гигавати). В таблицата по-долу са дадени различни стойности, образувани чрез стандартните представки в SI. + Дробни и кратни единици за мощност Стойност Символ Име Стойност Символ Име 10-1 W 10-2 W 10-3 W 10-6 W 10-9 W 10-12 W 10-15 W 10-18 W 10-21 W 10-24 W dW cW mW µW nW pW fW aW zW yW дециват сантиват миливат микроват нановат пиковат фемтоват атоват септоват йоктоват 101 W 102 W 103 W 106 W 109 W 1012 W 1015 W 1018 W 1021 W 1024 W daW hW kW MW GW TW PW EW ZW YW декават хектоват киловат мегават гигават терават петават ексават сетават йотават

Връзка с други единици за измерване Ватът е свързан с някои други единици за измерване по следния начин:

1 W = 107 erg/s (ерг за секунда) 1 W ≈ 0,102 kgf·m/s (килограм сила метър в секунда) 1 W ≈ 1,36 hp (конски сили) 1 W = 859,8452279 cal/h (калории в час) 1 cal/h = 1,163 W (100 kcal=116,3 W)

Разлика между ват, ватчас и киловатчас Много често във всекидневието термините за мощност и енергия се объркват едни с други. Трябва да се помни, че мощността е енергията, генерирана за единица време. Те имат различни мерни единици.

Така например, когато електрическа лампа от 100 W работи в продължение на един час, употребената от нея енергия е 100 W•h (ватчаса), 0,1 kW•h (киловатчаса, по-често означавано като kWh) или 360 kJ (килоджаула). Същата енергия би употребила електрическа крушка от 40 W в продължение на 2,5 часа, или крушка от 50 W за 2 часа. Мощността на дадена електростанция се изразява в мегаватове, докато произведена от нея енергия за дадено време се дава в мегаватчаса. 1 киловатчас (kWh) е равен на енергията, отдавана със средна мощност от 1 kW в продължение на 1 час (равна също така на 3,6 MJ).

Терминът W/h (ват за час) също често се употребява неправилно. Докато ват на (или за) час (W/h) съществува по принцип (като единица за скорост на промяна на мощността с времето), погрешно е да се смесва с ватчас (Wh).

Електрически и топлинни ватове В електрическата индустрия електрически мегават (MWe или MWe) е термин, който се отнася до електрическа мощност, докато топлинният мегават (MWt, MWth, MWt, или MWth) се отнася до произведена топлинна мощност. Понякога същата логика се прилага и към гигавата (GWe).Thompson and Taylor 2008, Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication SP811International Bureau of Weights and Measures. (2006). The International System of Units (SI). 132.

Така например реактор в Аржентина генерира 2109 MWt топлина, което създава пара, която задвижва турбина, която от своя страна генерира 648 MWe електрическа мощност. Разликите се дължат на неефективност и вследствие на резултатите от цикъла на Карно.

Източници

Външни препратки Превръщане на единици за мощност Още за превръщането на ватове в други единици Представките и тяхното значение

Категория:Единици за мощност