วัตต์คือปริมาณที่ทุกคนต้องเผชิญในแต่ละวันโดยที่ไม่รู้ด้วยซ้ำ มันวัดจากอะไร เกิดขึ้นเมื่อไหร่ และหาได้จากสูตรอะไร? มาค้นหาคำตอบของคำถามเหล่านี้กันเถอะ
วัตต์คืออะไร
ก่อนอื่น ควรรู้ความหมายของคำนี้ก่อน ดังนั้น วัตต์จึงเป็นหน่วยของกำลังที่ใช้ในระบบสากลของ SI
สามารถมีได้สามประเภท:
- เครื่องกล
- ไฟฟ้า
- ความร้อน
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า 1 วัตต์คือกำลังงาน (A) ที่ 1 จูลเสร็จใน 1 วินาที (t)
ประวัติการปรากฎ
วัตต์ถูกใช้เป็นครั้งแรกในอังกฤษในปี 1882 ก่อนหน้านั้น มีการใช้งานแรงม้า และในบางประเทศความเข้าใจของพวกเขาแตกต่างกัน
ผู้ประดิษฐ์หน่วยวัดนี้ (วัตต์) คือ "บิดา" ของการปฏิวัติอุตสาหกรรม - เจมส์ วัตต์ (มีการสะกดของวัตต์) เพื่อเป็นเกียรติแก่เขาโดยวิธีการที่เธอได้รับการตั้งชื่อ ด้วยเหตุผลนี้ ทั้งจูล (ตั้งชื่อตาม James Prescott Joule นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ) และวัตต์เป็นตัวพิมพ์ใหญ่เสมอเมื่อย่อ– W (ภาษาอังกฤษ W).
ตั้งแต่ปี 1960 วัตต์เป็นหน่วยพลังงานที่ใช้กันทั่วโลก ตอนนั้นเองที่เขาได้รับการยอมรับจากระบบ SI
สูตรกำลัง
เมื่อต้องทำความเข้าใจกับคำจำกัดความและประวัติของวัตต์แล้ว ก็ควรที่จะรู้สูตรของมัน ดูเหมือนว่านี้: N=A / t และหมายถึงงานหารด้วยเวลา
บางครั้ง ในการหาจำนวนวัตต์ จะใช้สูตรกำลังที่แตกต่างกันเล็กน้อย: N=F x V ในตัวอย่างนี้ ค่าที่ต้องการจะไม่คำนวณโดยใช้งานและเวลา แต่ใช้กำลังและ ข้อมูลความเร็ว
อันที่จริง สูตรที่สองเป็นการดัดแปลงสูตรคลาสสิกชนิดหนึ่ง พิจารณาง่ายๆ ว่างานมีค่าเท่ากับอนุพันธ์ของแรงตามระยะทาง (A \u003d F x S) และความเร็วคือผลหารของระยะทางหารด้วยเวลา (V \u003d S / t). หากคุณใส่ข้อมูลทั้งหมดนี้ คุณจะได้ตัวอย่างต่อไปนี้: N=F x S/t=F x V.
วัตต์ โวลต์ และแอมป์
นอกจากสูตรที่พิจารณาในย่อหน้าก่อนหน้าสำหรับการค้นหาปริมาณทางกายภาพที่ศึกษาแล้วยังมีอีกสูตรหนึ่ง แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกำลัง (วัตต์) แรงดันไฟ (โวลต์) และกระแสไฟ (แอมป์)
อย่างไรก็ตาม ควรเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหน่วยเหล่านี้เล็กน้อยก่อนที่จะทำความรู้จัก
Volt (V ในภาษาอังกฤษ V) เป็นหน่วยของแรงดันไฟฟ้า ในสูตรจะแสดงด้วยตัวอักษรละติน U.
Ampere (A ในภาษาอังกฤษด้วย A) - ค่าแสดงลักษณะความแรงของกระแสไฟฟ้าแสดงด้วยตัวอักษร I.
สูตรความสัมพันธ์ระหว่างกำลัง แรงดันและกระแส
พิจารณาคุณสมบัติของปริมาณเหล่านี้โดยสังเขป เราได้รับสูตรนี้
หน้าตาแบบนี้ P=U x I. ในนั้น P คือกำลัง (วัตต์), U คือแรงดัน (โวลต์), I คือกระแส (แอมแปร์)
ถ้าจำเป็น สูตรนี้สามารถจำลองได้ถ้าทราบกำลังแล้ว แต่ต้องหากระแสไฟ (I=P / U) หรือแรงดันไฟ (U=P / I)
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีที่ทันสมัย เพื่อค้นหาจำนวนวัตต์ที่มีอยู่ในแอมแปร์จำนวนหนึ่ง คุณสามารถค้นหาโปรแกรมคำนวณกำลังพิเศษบนอินเทอร์เน็ตและป้อนข้อมูลที่มีลงในนั้น การทำเช่นนี้ไม่ใช่เรื่องยาก สำหรับเครื่องมือค้นหาใดๆ คุณต้องมองหาวลี "เครื่องคำนวณการแปลงวัตต์เป็นแอมป์" และระบบจะให้ที่อยู่ของเว็บไซต์ที่คุณต้องการ
หลายวันอังคาร
นอกเหนือจากการใช้งานจริง หน่วยที่เป็นปัญหามักใช้ในการคำนวณเชิงทฤษฎีจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม หากกำลังไฟฟ้ามีขนาดเล็กมาก การเขียนวัตต์โดยใช้จุดทศนิยมที่มีเลขศูนย์จำนวนมากนั้นค่อนข้างจะทำไม่ได้ เพื่ออำนวยความสะดวกในงานนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำหน่วยย่อยของ W. ปกติจะเขียนเป็นยกกำลังด้วยเครื่องหมายลบ
วันนี้มีสิบตัว แต่ในทางปฏิบัติ หลายตัวไม่ได้ใช้
ตัวอย่างเช่น สอง submultiples แรกของวัตต์คือ: dW (เดซิวัตต์ เท่ากับ 10-1 W) และ cW (centiwatt เท่ากับ 10- 2W) ไม่แนะนำให้ใช้ แต่มิลลิวัตต์ (mW เท่ากับ 10-3) ไมโครวัตต์ (µW เท่ากับ 10-6) และนาโนวัตต์ (nW เท่ากับ 10 -9W) เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ใช้มากที่สุด และไม่เพียงแต่ในการคำนวณแต่ยังรวมไปถึงการผลิตเครื่องมือวัดต่างๆ
เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจและคลื่นไฟฟ้าสมองใช้ไมโครวัตต์ (µW)
นอกจากที่กล่าวข้างต้นแล้ว ยังมีหน่วยย่อยเพิ่มเติมอีกห้าหน่วย: picowatt (10-12), femtowatt (10-15), attowatt (10-18), zeptowatt (10-21) และ ioktowatt (10-24). อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดถูกใช้ในบางกรณี และจากนั้นจะใช้ในการคำนวณทางทฤษฎีเท่านั้น
ดิวิชั่นของอ
หน่วยที่เป็นปัญหานั้นค่อนข้างเล็ก ตัวอย่างเช่น ในการซักผ้าหนึ่งกิโลกรัมในหนึ่งชั่วโมงในเครื่องซักผ้าอัตโนมัติระดับ A ++ คุณต้องใช้ไฟฟ้า 150 วัตต์ อย่างไรก็ตาม หากเราพิจารณาว่าโดยเฉลี่ยแล้วสิ่งของต่างๆ ประมาณ 3.5 กิโลกรัมถูกล้างไปพร้อม ๆ กัน ก็จะกินไฟ 525 วัตต์ และนี่เป็นเพียงการล้างครั้งเดียว แต่มีกี่ครั้งที่เกิดขึ้นในหนึ่งเดือนหรือหนึ่งปี? มากเช่นเดียวกับจำนวนวัตต์ที่บริโภค เพื่อให้ง่ายต่อการเขียน มีการจัดสรรหน่วยสิบหน่วยตาม W เขียนเป็นองศา
สำหรับตัวคูณย่อย สองตัวแรก (เดคาวัตต์ - 101 และเฮกโตวัตต์ - 102) จะไม่ถูกนำมาใช้ ดังนั้น พวกมันมีอยู่แค่ "ทางนิตินัย"
เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อเขียนตัวย่อหลายหน่วย มักจะเป็นอักษรตัวแรกตัวพิมพ์ใหญ่. สิ่งนี้ทำเพื่อไม่ให้สับสนระหว่างเมกะวัตต์ (MW - 106) กับไมโครวัตต์ (mW) และค่าอื่นๆ ที่คล้ายกัน
ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือกิโลวัตต์ (kW) ที่รู้จักกันดี เท่ากับหนึ่งพันวัตต์ (103) ที่นิยมมากเป็นอันดับสองคือเมกะวัตต์ดังกล่าว หน่วยนี้มักใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า โดยทั่วไปจะใช้ปริมาณเช่น กิกะวัตต์ (GW - 109) และเทราวัตต์ (TW - 1012) ตัวอย่างเช่น ในหนึ่งปี โดยเฉลี่ย มนุษยชาติใช้ไฟฟ้าประมาณ 1.9 TW
สี่ปริมาณที่เหลือคือเพตาวัตต์ (PW - 1015), เอ็กซาวัตต์ (EW - 1018), เซตตะวัตต์ (ZW - 10 21) และ iottawatts (IVT 1024) ไม่ค่อยได้ใช้ ส่วนใหญ่ใช้ในการคำนวณทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่น ตามหนึ่งในนั้น ถือว่าพลังงานทั้งหมดของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์คือ 382.8 IW
แม้จะมีหลายทวีคูณและหลายย่อยของวัตต์ แต่ก็ไม่ยากที่จะดำเนินการทางคณิตศาสตร์กับพวกมัน วิธีที่ง่ายที่สุดคือแปลงทุกอย่างเป็นวัตต์แล้วดำเนินการกับองศา
วิธีง่ายๆ อีกวิธีในการค้นหาวัตต์ (ปริมาณเมื่อใช้ปริมาณมากหรือน้อยที่เกี่ยวข้องกัน) คือการหาเครื่องคิดเลขออนไลน์บนอินเทอร์เน็ต อีกอย่าง คุณยังสามารถแปลงวัตต์เป็นแรงม้าได้ด้วยความช่วยเหลือ
วัตต์และวัตต์-ชั่วโมง
เมื่อหาว่าหน่วยวัตต์คืออะไร (รวมถึงการรู้ทวีคูณและตัวคูณย่อยและค้นหาสูตร) ก็ถือว่าคุ้มค่าที่จะใช้เวลาการพิจารณาแนวคิดที่ใกล้เคียงเช่น วัตต์-ชั่วโมง (Wh) แม้ว่าชื่อวันอังคารและ Wh จะคล้ายกันมาก แต่ก็มีความหมายต่างกันเล็กน้อย
หน่วยที่สองใช้สำหรับวัดพลังงานที่ผลิตในช่วงเวลาหนึ่ง (หนึ่งชั่วโมง)
เพื่อให้ความแตกต่างชัดเจนยิ่งขึ้น ควรพิจารณาการทำงานของกาต้มน้ำไฟฟ้าธรรมดาที่มีกำลังไฟ 2200 วัตต์ เพื่อเตรียมผลไม้แช่อิ่มสำหรับฤดูหนาวพนักงานต้อนรับจะอุ่นน้ำร้อนอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ในช่วงเวลานี้อุปกรณ์ใช้ 2200 Wh. หากผู้หญิงใช้กาต้มน้ำขนาด 1100 W ที่อ่อนกว่า มันจะต้มของเหลวในปริมาณเท่ากันในสองชั่วโมงและยังคงใช้ 2200 Wh.
ไฟฟ้าทั้งหมดที่จ่ายให้กับผู้บริโภคไม่ได้วัดเป็นวัตต์ แต่เป็นหน่วยวัตต์-ชั่วโมง (บ่อยกว่านั้นในหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมง และมีอัตราส่วนระหว่างหนึ่งถึงพันด้วย) เพื่อยืนยันสิ่งนี้คุณสามารถไปที่มิเตอร์บ้านใดก็ได้ ไม่ว่าประเทศและผู้ผลิตจะอยู่ที่ใด ข้างตัวเลข (แสดงปริมาณการใช้ไฟฟ้า) จะมีหมายเหตุว่า “กิโลวัตต์-ชั่วโมง” (kWh) นอกจากนี้ยังสามารถเป็นภาษาอังกฤษ: กิโลวัตต์ชั่วโมง (kW⋅h).
ในเวลาเดียวกัน กำลังของโรงไฟฟ้าที่สังเคราะห์ขึ้นจะถูกวัดเป็นวัตต์ธรรมดา (กิโลวัตต์และเมกะวัตต์)