الواط كمية مادية يجب على الجميع التعامل معها بشكل يومي دون أن يعرفوا ذلك. ما الذي يقاس به ومتى نشأ وبأي صيغة يمكن إيجاده؟ لنجد إجابات لكل هذه الأسئلة.
ما هو وات
بادئ ذي بدء ، يجدر معرفة تعريف هذا المصطلح. إذن ، واط هي وحدة طاقة مستخدمة في النظام الدولي لـ SI.
يمكن أن يكون من ثلاثة أنواع:
- ميكانيكي.
- كهرباء.
- حرارة
من المقبول عمومًا أن 1 واط هي القوة التي يتم بها العمل (A) من 1 جول في 1 ثانية (t).
تاريخ المظهر
تم استخدام الواط لأول مرة كمقياس للقوة في المملكة المتحدة عام 1882. قبل ذلك ، كانت القدرة الحصانية مستخدمة ، وفي بعض البلدان كان فهمهم مختلفًا.
مخترع وحدة القياس (واط) كان "أب" الثورة الصناعية - جيمس وات (هناك تهجئة واط). تكريما له ، بالمناسبة ، تم تسميتها. لهذا السبب ، يتم دائمًا كتابة كل من الجول (الذي سمي على اسم العالم البريطاني جيمس بريسكوت جول) والواط عند اختصارهما.- W (باللغة الإنجليزية W).
منذ عام 1960 ، كان الواط وحدة طاقة مستخدمة في جميع أنحاء العالم. بعد كل شيء ، ثم تم التعرف عليه من قبل نظام SI.
صيغة القوة
بعد التعامل مع تعريف وتاريخ ظهور الواط ، يجدر معرفة صيغته. يبدو كالتالي: N=A / t. وهي تعني العمل مقسومًا على الوقت.
في بعض الأحيان ، من أجل معرفة عدد الواط ، يتم استخدام صيغة طاقة مختلفة قليلاً: N=F x V. في هذا المثال ، يتم حساب القيمة المرغوبة ليس باستخدام العمل والوقت ، ولكن باستخدام القوة و بيانات السرعة.
في الواقع ، الصيغة الثانية هي نوع من التكيف مع الصيغة الكلاسيكية. يؤخذ في الاعتبار ببساطة أن العمل يساوي مشتق القوة بالمسافة (A \u003d F x S) ، والسرعة هي حاصل المسافة مقسومة على الوقت (V \u003d S / t). إذا وضعت كل هذه البيانات: تحصل على المثال التالي: N=F x S / t=F x V.
واتس وفولت وامبير
بالإضافة إلى الصيغة المذكورة في الفقرة السابقة لإيجاد الكمية المادية المدروسة ، هناك واحدة أخرى. يوضح العلاقة بين القوة (وات) والجهد (فولت) والتيار (أمبير).
ومع ذلك ، يجدر معرفة المزيد عن هذه الوحدات قبل التعرف عليها.
Volt (V ، باللغة الإنجليزية V) هي وحدة جهد كهربائي. في الصيغ ، يُشار إليه بالحرف اللاتيني U.
أمبير (A ، باللغة الإنجليزية أيضًا A) - القيمةتميز قوة التيار الكهربائي ، المشار إليها بالحرف الأول.
صيغة العلاقة بين الطاقة والجهد والتيار
بالنظر لفترة وجيزة إلى ميزات كل هذه الكميات ، نحصل على هذه الصيغة.
يبدو كالتالي: P=U x I. في ذلك ، P هي القوة (واط) ، U هي الجهد (فولت) ، أنا التيار (أمبير).
إذا لزم الأمر ، يمكن محاكاة هذه الصيغة إذا كانت الطاقة معروفة بالفعل ، لكنك تحتاج إلى العثور على التيار (I=P / U) أو الجهد (U=P / I).
مع التطور الحديث للتكنولوجيا ، من أجل معرفة عدد الواط الموجود في عدد معين من الأمبيرات ، يمكنك ببساطة العثور على برنامج حساب طاقة متخصص على الإنترنت وإدخال البيانات المتاحة فيه. ليس من الصعب القيام بذلك ، في سطر أي محرك بحث تحتاج إلى البحث عن عبارة "watt to amp convert calculator" ، وسيعطيك النظام عناوين المواقع التي تحتاجها.
عدة ثلاثاء
إلى جانب التطبيقات العملية ، غالبًا ما تُستخدم الوحدات المعنية لإجراء العديد من الحسابات النظرية. ومع ذلك ، إذا كانت القوة صغيرة للغاية ، فإن كتابة الواط باستخدام الكسور العشرية مع العديد من الأصفار أمر غير عملي إلى حد ما. لتسهيل هذه المهمة ، قدم العلماء وحدات فرعية من W. عادة ما يتم كتابتها كقوى بعلامة ناقص
اليوم ، هناك العشرات منهم ، لكن من الناحية العملية ، لا يتم استخدام الكثير منهم.
على سبيل المثال ، المضاعفات الأولى والثانية للوات هي: dW (ديسيوات ، يساوي 10-1W) و cW (سنتيوات ، يساوي 10- 2 W) لاموصى به للاستخدام. لكن ملي واط (mW ، يساوي 10-3 ) ، ميكرو واط (µW يساوي 10-6 ) و nanowatt (nW يساوي 10-9W) هي الأكثر استخدامًا. وليس فقط في الحسابات ، ولكن أيضًا في صناعة أدوات القياس المختلفة.
على سبيل المثال ، الأجهزة الطبية مثل أجهزة تخطيط القلب وأجهزة تخطيط كهربية الدماغ تستخدم ميكرو واط (µW).
بالإضافة إلى تلك المذكورة أعلاه ، هناك خمس وحدات فرعية أخرى: picowatt (10-12) ، femtowatt (10-15) ، أتوات (10-18 ) ، zeptowatt (10-21 ) و ioktowatt (10-24). ومع ذلك ، يتم استخدام كل منهم في حالات نادرة ، وبعد ذلك فقط في الحسابات النظرية.
تقسيمات الثلاثاء
الوحدة نفسها صغيرة نسبيًا. على سبيل المثال ، لغسل كيلوغرام واحد من الغسيل في ساعة واحدة في غسالة أوتوماتيكية من فئة A ++ ، فأنت بحاجة إلى 150 واط من الكهرباء. ومع ذلك ، إذا اعتبرنا أنه يتم غسل حوالي 3.5 كيلوغرام من الأشياء في المتوسط في نفس الوقت ، فسيتم استهلاك 525 واط. وهذه ليست سوى غسلة واحدة ، لكن كم منها يتم في شهر أو سنة؟ كثيرا وكذلك عدد الواط المستهلكة. لتسهيل الكتابة ، يتم تخصيص عشرة مضاعفات للوحدات بناءً على W ، مكتوبة بالدرجات.
كما هو الحال مع المضاعفات الفرعية ، لا يتم استخدام الأولين (decawatt - 101and hectowatt - 102) ، لذلك هم فقط موجودون "بحكم القانون".
تجدر الإشارة إلى أنه عند كتابة اختصارات لوحدات متعددة ، غالبًا ما تكون الأحرف الأولىبأحرف كبيرة. يتم ذلك حتى لا يتم الخلط بين الميغاواط (MW - 106) والميكرووات (mW) والقيم الأخرى المماثلة.
الأكثر استخدامًا هو الكيلووات المعروف (kW). إنها تساوي ألف واط (103). ثاني أكثرها شعبية هو ميغاواط المذكورة أعلاه. غالبًا ما تستخدم هذه الوحدة في صناعة الطاقة الكهربائية. أقل شيوعًا ، يستخدم كميات مثل جيجاوات (GW - 109) وتيراواط (TW - 1012). على سبيل المثال ، في عام واحد ، في المتوسط ، تستهلك البشرية حوالي 1.9 تيراواط من الكهرباء.
الكميات الأربعة المتبقية هي بيتاوات (PW - 1015) ، إكساوات (EW - 1018) ، زيتاوات (ZW - 1021) و iottawatts (IVT 1024) نادرًا جدًا ، خاصة في الحسابات النظرية. على سبيل المثال ، وفقًا لأحدهم ، من المفترض أن إجمالي الطاقة المنبعثة من الشمس هو 382.8 IW.
على الرغم من وجود العديد من المضاعفات والأجزاء الفرعية للواط ، إلا أنه ليس من الصعب إجراء عمليات حسابية معهم. أسهل طريقة هي تحويل كل شيء إلى واط ثم تنفيذ الإجراءات بالدرجات
طريقة أخرى سهلة لمعرفة الواط (المقدار عند استخدام الكميات الكبيرة أو الصغيرة المرتبطة بها) وهي العثور على آلة حاسبة عبر الإنترنت على الإنترنت. بالمناسبة ، بمساعدتها يمكنك حتى تحويل الواط إلى قوة حصانية.
وات ووات ساعه
بعد معرفة ماهية وحدة الواط (بالإضافة إلى معرفة مضاعفاتها ومضاعفاتها وإيجاد الصيغ) ، فإن الأمر يستحق أخذ الوقتالنظر في مفهوم وثيق مثل واط ساعة (Wh). على الرغم من أن أسماء Tue و Wh متشابهة جدًا ، إلا أنها تعني أشياء مختلفة قليلاً.
الوحدة الثانية تستخدم لقياس الطاقة المنتجة في فترة زمنية معينة (ساعة واحدة).
لجعل الفرق أكثر وضوحًا ، يجدر التفكير في تشغيل غلاية كهربائية عادية بقوة 2200 واط. لتحضير الكومبوت لفصل الشتاء ، تقوم المضيفة بتسخين الماء بشكل مستمر تقريبًا لمدة ساعة واحدة. خلال هذا الوقت ، استخدم الجهاز 2200 واط. إذا تناولت امرأة غلاية أضعف بقدرة 1100 واط ، فإنها ستغلي نفس الكمية من السائل في ساعتين وتستمر في استخدام نفس القدر من 2200 واط.
يتم قياس كل الكهرباء التي يتم توفيرها للمستهلكين ليس بالواط ، ولكن بالواط / ساعة (غالبًا بالكيلوواط / ساعة ، أيضًا بنسبة واحد إلى ألف). لتأكيد ذلك ، يمكنك ببساطة الذهاب إلى أي عداد منزل. بغض النظر عن الدولة والشركة المصنعة ، بجانب الأرقام (توضح كمية الكهرباء المستخدمة) ، ستكون هناك ملاحظة "كيلو واط في الساعة" (كيلوواط ساعة). يمكن أن يكون أيضًا باللغة الإنجليزية: كيلوواط ساعة (kW⋅h).
في نفس الوقت ، تقاس طاقة أي محطة توليد كهرباء تصنعها بالواط العادي (كيلووات وميجاوات).
