Watt

Bilgi
Watt

sistem	Uluslararası sistemden türetilen birimler
Birim…	Güç
Sembol	W
eponym	James Watt
Dönüşümler
1 W...	eşittir...
Temel SI birimleri	1 kg m 2 sn -3
CGS	1 × 10 7 erg s -1

Watt , sembol W olan uluslararası birim arasında güç veya enerji akışı (dahil ısı akışına ). Bir watt biridir jul başına saniye .

Adı watt anıyor İskoç mühendis James Watt ( 1.736 - 1819 geliştirmeye yardımcı) buhar motoru . Uluslararası Sistemdeki tüm birim adları gibi , “watt” da ortak bir addır, bu nedenle küçük harfle yazılır (ve Fransızcada çoğul işareti alır); Bu uygun bir isim geliyor çünkü ancak, ilgili sembol W ile yazılır sermaye .

Tanım

Watt gücü sistemi olan bir jul arasında enerji bir için eşit aktarılır ikinci . Bu nedenle saniyede bir joule'ye eşittir . Joule, bir Newton'un bir metre ile ve Newton, bir kilogram ile bir metre kare saniyenin çarpımı olduğundan , watt, bir Newton metre bölü saniyeye, hatta bir kilogram metre kare bölü saniyeye eşittir :

{\ displaystyle 1 \; \ matematik {W = 1 \; J \; s ^ {- 1} = 1 \; N \; m \; s ^ {- 1} = 1 \; kg \; m ^ {2 } \; s ^ {- 3}}}

Ortak katlar

Kilowatt ( kW ) veya 1000 watt (10 3 W ), elektrik veya termik motorların gücünü tanımlamak için sıklıkla kullanılan bir birimdir.
Megawatt ( MW ) veya bir milyon watt (10 6 W ), büyük elektrik birimlerinin birimidir: bir elektrikli lokomotifin gücü birkaç MW'dir . Bu birim elektrik üretiminde sıklıkla kullanılır: bir Fransız nükleer reaktörü , 500 ila 1.650 MW elektrik kurulu kapasitesine sahiptir .
Gigawatt ( GW ) veya bir milyar watt (10 9 W ). Fransız nükleer reaktörlerinin ortalama gücü 1 GW'dir .
Genel güç değerleri için terawatt ( TW ) veya bir trilyon watt (10 12 W ) kullanılır.
Petawatt ( PW ) veya bir milyon milyar watt (10 15 W ), 30 J gücündeki bir lazer darbesinin enerjisinin tek, çok kısa (30 femtosaniye) bir darbeye yoğunlaştırılmasıyla elde edilebilecek bir güç aralığıdır . ışık.

büyüklük sıraları

Kavramı gibi hızlanma (ifade m / s 2 yılında Uluslararası Sisteminin o ile karıştırılmamalıdır) hız ( m / s ), kavramı gücü (watt) 'o ile karıştırılmamalıdır enerji ( joule ). Güç, bir enerjinin zamana göre bölümüdür:

1 B = 1 J / s

Böylece, 600 J'lik bir iş üretilirse, örneğin aşağıdaki gibi gerçekleştirilecektir:

1 W gücünde bir makine ile 10 dakikada (yani 600 saniye) ;
10 W gücünde bir makine ile (küçük bir elektrik motorunun gücü gibi ) 1 dakikada (60 saniye );
600 W gücünde bir makine ile 1 saniyede (elektrikli matkabın gücü gibi).

Watt, insan ölçeğinde küçük bir birim olarak düşünülebilir:

eski akkor ampuller tipik olarak 60W güç tüketir . Aynı aydınlatma için, ışık yayan diyot lambaların (LED'ler) tüketimi sadece 9 W'a düşürülmüştür .
farklı kişisel bilgisayar türleri için büyüklük sıraları:
- netbook veya nettop tipi bir bilgisayar yaklaşık 15 W gerektirir ,
- likit kristal ekranlı sabit bir masaüstü bilgisayar yaklaşık 90 ila 200 W güç gerektirir ,
- bir oyun bilgisayarı , 1 ila 4 GPU'luk ilgili yapılandırmalar için 250 ila 1200 W güç gerektirir .
çok üst düzey bir profesyonel bisikletçi, örneğin bir süre denemesi sırasında veya bir dağ etkinliği sırasında tüm çabayla , anlık güç (yaklaşık 30 ila 45 dakikalık bir süre boyunca ) yaklaşık 430 W ;
bir çamaşır makinesi 1000 ila 2000 W arasında bir güce ihtiyaç duyar ;
100 hp'lik bir otomobil motoru , 73.600 W , yani 73,6 kW ( 1 hp = 736 W ) güç sağlar;
bir tren motorunun ortalama gücü 4 MW'dır ;
bir nükleer santralin gücü birkaç milyar watt'tır ( GW ); Gravelines nükleer güç istasyonu, örneğin, 5.4 nominal güce sahiptir GW .

mekanikte watt

İçinde mekanik , watt 1 bir kuvvet tarafından geliştirilen gücü newton 1 mesafe üzerinde hareket eden sayaç 1 saniye . 1 Newton'luk bir kuvvetin uygulama noktası saniyede 1 metre hızla hareket ederse, güç 1 watt değerindedir:

{\ displaystyle P = {\ frac {\ matematik {d} W} {\ matematik {d} t}} = F {\ frac {\ matematik {d} l} {\ matematik {d} t}} = F \ , v}

ile:

$P$ : güç (watt);
$W$ : iş ( joule );
$t$ : zaman ( saniye );
$F$ : kuvvet ( newton );
$l$ : mesafe ( metre );
$v$ : hız ( metre/saniye ).

Elektrikteki watt

Gelen elektrik , vat verilmesi ya da bir emici bir sistemin güç ünitesi yoğunluğu 1 amper altında bir gerilim 1 volt . Anlık güç, voltaj ve akımın ürünüdür:

{\ görüntü stili P (t) = U (t) \, I (t)}

ile:

$P ( t )$ : güç , zamanın fonksiyonu $t$ (watt);
$U ( t )$ : elektrik gerilimi , zamanın fonksiyonu $t$ ( volt );
$I ( t )$ : elektrik akımının yoğunluğu, $t$ zamanının fonksiyonu( amper ).

By entegre 1 bir süre boyunca bu gücü saatte , biz bir miktar elde enerjiye olan cari pratik birimdir kilovat saat 3600000 denk joule .

İçin alternatif akım, ortalama güç ve etkili bir güç de tanımlanmıştır . Ayrıca watt olarak ifade edilirler.

Elektrik watt ve termal watt

" Elektrik watt " ( We ) ve " termal watt " ( Wt veya Wth ) teknik terimleri sırasıyla elektriksel biçimde ve termal biçimde üretilen güce karşılık gelir. Katları, elektrik megawatt (MWe) ve elektrik gigawatt (GWe) ve termal megawatt (MWt veya MWth) ve termal gigawatt (GWt veya GWth).

Bu hassasiyet, elektrik üretimini bir elektrik santralinin ısı yayılımından ayırt etmek için yaygın olarak kullanılır. Bir tesisin gücü genellikle elektrik gücü şeklinde ifade edilir. Bir nükleer santralin termik gücü tipik olarak elektrik gücünün üç katıdır. Termal enerjinin elektrik enerjisine dönüşümünün sadece kayıplarla yapılabileceği göz önüne alındığında , termodinamik verim (doğrudan çalışma sıcaklığına bağlı) ve dönüşüm kayıplarına karşılık gelen fark ( % 40'ta 30 mertebesinde verimlilik ). Termik santrallerin önemli soğutma ihtiyacını açıklar. Örneğin, Arjantin'deki Embalse nükleer santrali , yalnızca 648 MW (648 MWe ) elektrik için 2.109 MW ısı (2.109 MWth ) üretir .

Bu kullanım (endeksli sembollerin ), yalnızca bir watt olduğunu düşünen Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu (BIPM) tarafından önerilmez : değişen ölçülen miktardır, ölçüm için kullanılan birim değil. Genel olarak, “birim sembolü, söz konusu miktar hakkında spesifik bilgi vermek için kullanılmamalı ve asla miktarla ilgili tek bilgi kaynağı olmamalıdır. Birimler asla miktarın doğası hakkında ek bilgi sağlamak için kullanılmamalıdır; bu tür bilgiler, birlik sembolüne değil, büyüklük sembolüne eklenmelidir ” .

Aydınlık watt

Işığın karakterize edilmesi söz konusu olduğunda watt'ın iki anlamı olabilir:

fizikte enerji akışını ölçer ;
uzun süredir akkor lambaların parlaklığını elektrik tüketimlerine göre ölçmek için bir birim olarak yanlış kullanılmıştır - parlaklık ve elektrik tüketimi arasındaki bu ilişki prensipte ortadan kalkmıştır. Kompakt floresan ampuller ve LED'ler ile kandelalarda ışık şiddeti ve lümenlerde ışık akısı ölçümlerinin kullanımı geldi .

Notlar ve referanslar

Élie Lévy, Dictionary of Physics , University Press of France , Paris, 1988, s. 835.
örneğin enerjiye karşılık gelen suyun 100 bir cam ısısını yükseltmek için gereken cm 3 18.5 arasında 20 ° C .
"Netbook dosyası (bölüm II) - Teknolojik kriterler ..." , tt-hardware.com üzerinde .
"Bureautique - Check-list" , energie.wallonie.be adresinde , 12 Haziran 2009'da danışıldı.
"Listing Council n o 105 - Energy office", 2005 , ecoconso.be , erişim tarihi 12 Haziran 2009.
(in) " Radeon HD 4870 X2 önizleme " üzerine guru3d.com .
Frédéric Grappe, Bisiklete binme ve performans optimizasyonu - Bilim ve eğitim metodolojisi , ed. De Boeck Üniversitesi, col. "Spor bilimleri ve uygulamaları", 2005, 448 s. , ( ISBN 2-8041-4894-7 ve 9782804148942 ) , böl. 17-18, s. 350-366 [ çevrimiçi okuyun (sayfa 9 Haziran 2009'da incelendi )] .
Ağırlıklar ve Ölçüler Uluslararası Büro , Uluslararası Birimler Sistemi (SI) , Sevr, bıpm2019, 9 inci baskı. , 216 s. ( ISBN 978-92-822-2272-0 , çevrimiçi okuyun [PDF] ) , böl. 5.4.2 (“Miktarların ve birimlerin sembolleri”), s. 37.

Şuna da bakın:

İlgili Makaleler

James Watt
Watt kullanan miktarlarla ilgili makaleler: Güç , Watt-tepe , Negawatt .
Türetilmiş birimlerle ilgili makaleler: Metrekare başına Watt , Kelvin metre başına Watt , Metrekare-kelvin başına Watt .