Do opisu właściwości odbiorników elektrycznych używa się parametru zwanego watowością. Wartość ta jest zwykle podawana w karcie katalogowej lub na oznaczeniu samego produktu.
Niektóre urządzenia elektryczne wyrażane są w "watach", natomiast urządzenia o większej mocy - w "kilowatach".
Podczas obliczania całkowitego poboru mocy w sieci, instalowania urządzeń przełączających i zabezpieczających lub wybierania przekroju przewodów wiele osób musi posługiwać się jedną jednostką miary.
Spis treści
Wprowadzenie do jednostek miary
Ogólnie przyjętą jednostką miary mocy jest wat (W). Ogólnie rzecz biorąc, opisuje on szybkość, z jaką energia jest przekształcana lub zużywana. Z definicji moc to stosunek pracy (wydatkowanej energii) do czasu potrzebnego na wykonanie pracy. Z kolei jednostką miary energii w Międzynarodowym Układzie Jednostek Miar (SI) jest od zawsze dżul.
Wartość "1 wat", o której mowa, odpowiada pracy jednego dżula wykonanej w ciągu 1 sekundy (J/s). W elektrotechnice istnieją specjalne watomierze, które mierzą moc prądu elektrycznego lub sygnału elektromagnetycznego.
Nazwa urządzenia pochodzi od szkocko-irlandzkiego wynalazcy Jamesa Watta (Watt). Ten twórca pierwszego silnika parowego po raz pierwszy użył go do opisania możliwości maszyny energetycznej. Watt został wprowadzony do obiegu w 1882 roku i w zasadzie zastąpił tradycyjne jednostki obliczeniowe, które istniały wcześniej: stopę-funt siły na minutę i konia pociągowego. Pierwsza jednostka mocy odpowiadała 2260 W. Jeśli chodzi o drugą zasadę, to jest ona nadal używana: "koń mechaniczny" równa się około 735 watom.
Jako jednostka nazwana na cześć naukowca, stosuje zasady pisowni przyjęte pierwotnie w układzie SI. Nazwa Watt jest pisana małą literą, natomiast oznaczenie W (W), w tym jednostki pozasystemowe, jest pisane wielką literą.
Zastosowanie watów nie ogranicza się do dziedziny elektrotechniki - mierzy się nimi moment obrotowy systemów energetycznych, przepływ energii cieplnej i akustycznej oraz natężenie promieniowania jonizującego.
Czy jeden wat to dużo czy mało? Jeden wat to moc znamionowa nadajnika telefonu komórkowego. Żarówki stosowane w sprzęcie gospodarstwa domowego zużywają 25, 40, 60, 100 W, telewizor i lodówka 50-55, mikrofalówka i odkurzacz 1000, a pralka 2500 W.
W praktyce często zachodzi konieczność przeliczenia watów na kilowaty lub odwrotnie - przeliczenia kilowatów na waty.
Przeliczanie watów na kilowaty
Aby uniknąć pisania dużej liczby zer lub stosowania mnożnika 10³, w oznaczeniu mocy stosuje się jednostkę miary z przedrostkiem "kilo". Kilowat jest dziesiętną wielokrotnością 1000 watów. Samo słowo oznacza, że wartość liczbowa mocy wyrażona w watach jest zmniejszona tysiąc razy. Jak można przeliczyć wat na kilowat? Z technicznego punktu widzenia konwersji można dokonać, przesuwając przecinek o trzy pozycje w prawo.
W poniższej tabeli podano przykładową liczbę watów na kilowat.
| kW | 1,75 | 0,12 | 2,01 | 0,0002 | 10,8 |
| W | 1750,0 | 120,0 | 2010,0 | 0,2 | 10800,0 |
Często konieczne jest przeprowadzenie konwersji odwrotnej. Ponieważ wat jest ułamkiem i stanowi 1/1000 część kilowata, wartość mocy należy podzielić przez tysiąc. Technicznie rzecz biorąc, konwersji dokonuje się przez przesunięcie przecinka o trzy cyfry w lewo, dzięki czemu uzyskuje się wymaganą liczbę watów w kilowatach.
| W | 1600 | 5,0 | 20,0 | 10000,0 | 0,12 |
| kW | 1,6 | 0,005 | 0,02 | 10,0 | 0,00012 |
Różnica między kilowatami a kilowatogodzinami
W elektrotechnice stosuje się termin kilowatogodzina, do pomiaru którego używa się liczników energii elektrycznej. Wiele osób myli te pojęcia, nie widząc różnicy między "kilowatami" i "kilowatogodzinami", uważając je za to samo.
Mimo podobieństwa nazw, są one zupełnie różne. Kilowatogodzina służy do pomiaru ilości energii elektrycznej wyprodukowanej lub zużytej w jednostce czasu. W szczególności 1 kilowatogodzina odnosi się do energii zużywanej przez odbiorcę o mocy 1 kWh przez 1 godzinę. Z kolei kilowat to jednostka mocy, która wskazuje intensywność wytwarzania lub zużycia energii elektrycznej.
Przykład: Oprawa wpuszczana LED jest wyposażona w żarówkę LED o mocy 35 W. Przez 1 godzinę zużyje 35Wh energii elektrycznej, a przez 2 godziny odpowiednio 2x35=70Wh. Jeśli oprawa będzie pracować nieprzerwanie przez 5 dni/120 godzin, jej zużycie energii wyniesie 35x120=4200W∙h lub 4,2 kW∙h.
Związek z podstawowymi i wieloma jednostkami napędowymi
Watt jest pochodną jednostki mocy, dlatego w praktyce czasami konieczne jest określenie wartości parametru w odniesieniu do podstawowych jednostek międzynarodowego układu SI. W obliczeniach technicznych stosuje się następującą zależność od jednostek podstawowych:
- W = kgm²/s³;
- W = Nm/s³;
- W = W-A.
Parametr ten ma uniwersalne zastosowanie i jest w równym stopniu wykorzystywany w rozwoju technicznym w wielu różnych dziedzinach.
W inżynierii cieplnej jednostką miary mocy cieplnej jest 1 kal/h, która nie jest częścią międzynarodowego układu SI. Wartość, o której mówimy, jest z nią związana następującą zależnością: 1 W = 859,85 kal/h.
Waty są często poprzedzane określeniami "mega" lub "giga", aby ułatwić posługiwanie się dużymi jednostkami energii i urządzeniami wytwarzającymi energię:
- Jeden megawat jest określany jako MW/MW i odpowiada 106W;
- Gigawat (skrót GW/GW) równa się 109Watt.
Natomiast w sieciach informatycznych o niskim natężeniu prądu, gadżetach elektronicznych i nowoczesnych urządzeniach radioelektronicznych moc mierzy się w ułamkach wata:
- Miliwat (mW, mW) to 10-3 Watt;
- Mikrowat (µW, µW) to 10-6 W.
Korzystając z tych współczynników, można zawsze przeliczyć większość parametrów na wymagane jednostki mocy.
Powiązane artykuły:
