Watt ni kiasi cha kimwili ambacho kila mtu anapaswa kushughulika nacho kila siku bila hata kujua. Ni nini kinachopimwa nayo, ilitokea lini, na inaweza kupatikana kwa fomula gani? Hebu tupate majibu ya maswali haya yote.
Wati ni nini
Kwanza kabisa, inafaa kujua ufafanuzi wa neno hili. Kwa hivyo, watt ni kitengo cha nguvu kinachotumika katika Mfumo wa Kimataifa wa SI.
Inaweza kuwa ya aina tatu:
- Mitambo.
- Umeme.
- Joto.
Inakubalika kwa ujumla kuwa wati 1 ni nguvu ambayo kazi (A) ya joule 1 inafanywa kwa sekunde 1 (t).
Historia ya Mwonekano
Wati zilitumika kwa mara ya kwanza kama kipimo cha nguvu nchini Uingereza mnamo 1882. Kabla ya hapo, nguvu za farasi zilikuwa zikitumika, na katika baadhi ya nchi uelewa wao ulikuwa tofauti.
Mvumbuzi wa kitengo hiki cha kipimo (wati) alikuwa "baba" wa mapinduzi ya viwanda - James Watt (kuna tahajia ya Watt). Kwa heshima yake, kwa njia, aliitwa jina. Kwa sababu hii, joule zote mbili (zilizopewa jina la mwanasayansi wa Uingereza James Prescott Joule) na watt huwa na herufi kubwa kila wakati zinapofupishwa.– W (kwa Kiingereza W).
Tangu 1960, wati imekuwa kitengo cha nguvu kinachotumiwa kote ulimwenguni. Baada ya yote, hapo ndipo alipotambuliwa na mfumo wa SI.
Mfumo wa Nguvu
Baada ya kushughulika na ufafanuzi na historia ya kuonekana kwa wati, inafaa kujua muundo wake. Inaonekana kama hii: N=A / t. Na inasimamia kazi iliyogawanywa na wakati.
Wakati mwingine, ili kujua idadi ya wati, fomula tofauti kidogo ya nguvu hutumiwa: N=F x V. Katika mfano huu, thamani inayotakiwa huhesabiwa si kwa kutumia kazi na wakati, lakini kwa kutumia nguvu na data ya kasi.
Kwa hakika, fomula ya pili ni aina ya utohoaji wa ile ya asili. Inazingatiwa tu kuwa kazi ni sawa na derivative ya nguvu kwa umbali (A \u003d F x S), na kasi ni sehemu ya umbali uliogawanywa na wakati (V \u003d S / t). Ukiweka data hii yote: unapata mfano ufuatao: N=F x S/t=F x V.
Wati, volti na ampea
Mbali na fomula iliyozingatiwa katika aya iliyotangulia ya kutafuta kiasi halisi kilichosomwa, kuna fomula nyingine. Inaonyesha uhusiano kati ya nishati (wati), volti (volti) na mkondo (ampea).
Hata hivyo, ni vyema kujifunza zaidi kuhusu vitengo hivi kabla ya kuvifahamu.
Volt (V, kwa Kiingereza V) ni kitengo cha voltage ya umeme. Katika fomula, inaashiria kwa herufi ya Kilatini U.
Ampere (A, kwa Kiingereza pia A) - thamaniinayoashiria nguvu ya mkondo wa umeme, inayoonyeshwa na herufi I.
Mchanganyiko wa uhusiano kati ya nishati, voltage na sasa
Kwa ufupi tukizingatia vipengele vya idadi hii yote, tunapata fomula hii.
Inaonekana hivi: P=U x I. Ndani yake, P ni nguvu (wati), U ni voltage (volts), mimi ni ya sasa (ampere).
Ikihitajika, fomula hii inaweza kuigwa ikiwa nishati tayari inajulikana, lakini unahitaji kupata ya sasa (I=P / U) au voltage (U=P / I).
Kwa maendeleo ya kisasa ya teknolojia, ili kujua ni wati ngapi zilizomo katika idadi fulani ya amperes, unaweza kupata programu maalum ya kuhesabu nguvu kwenye Mtandao na kuingiza data inayopatikana ndani yake. Si vigumu kufanya hivyo, katika mstari wa injini yoyote ya utafutaji unahitaji kutafuta maneno "watt hadi amp conversion calculator", na mfumo utakupa anwani za tovuti unazohitaji.
Jumanne Nyingi
Mbali na matumizi ya vitendo, vitengo vinavyohusika mara nyingi hutumika kufanya hesabu nyingi za kinadharia. Walakini, ikiwa nguvu ni ndogo sana, kuandika wati kwa kutumia desimali zenye sufuri nyingi haiwezekani. Ili kuwezesha kazi hii, wanasayansi walianzisha vitengo vidogo vya W. Kwa kawaida huandikwa kama nguvu na minus.
Leo, kuna kadhaa kati yao, lakini kiutendaji, nyingi kati yao hazitumiki.
Kwa mfano, viambajengo viwili vya kwanza vya wati ni: dW (deciwati, ni sawa na 10-1 W) na cW (centiwati, ni sawa na 10- 2W) hapanailipendekeza kwa matumizi. Lakini milliwatt (mW, ni sawa na 10-3), mikrowati (µW ni sawa na 10-6) na nanowatt (nW sawa na 10) -9W) ni mojawapo inayotumika sana. Na si katika mahesabu tu, bali pia katika utengenezaji wa vyombo mbalimbali vya kupimia.
Kwa mfano, vifaa vya matibabu kama vile electrocardiographs na electroencephalographs hutumia microwati (µW).
Mbali na zile zilizoorodheshwa hapo juu, kuna vitengo vitano zaidi vidogo vingi: picowatt (10-12), femtowatt (10-15), attowatt (10-18), zeptowatt (10-21) na ioktowatt (10-24). Hata hivyo, zote hutumiwa katika hali nadra, na kisha katika hesabu za kinadharia pekee.
Divisheni za Jumanne
Kitengo husika chenyewe ni kidogo. Kwa mfano, kuosha kilo moja ya kufulia kwa saa moja katika mashine ya kuosha moja kwa moja ya darasa A ++, unahitaji watts 150 za umeme. Walakini, ikiwa tunazingatia kuwa kwa wastani kuhusu kilo 3.5 za vitu huoshwa kwa wakati mmoja, basi watts 525 hutumiwa. Na hii ni safisha moja tu, lakini ni ngapi kati yao hutokea kwa mwezi au mwaka? Mengi, pamoja na idadi ya watts zinazotumiwa. Ili kurahisisha kuandika, vizidishi kumi vya vitengo vimetengwa kulingana na W, vilivyoandikwa kama digrii.
Kama ilivyo kwa vijisehemu vidogo, viwili vya kwanza (decawatt - 101 na hectowatt - 102) hazikubaliwi kutumika, kwa hivyo zipo tu "de jure".
Inafaa kuzingatia kwamba wakati wa kuandika vifupisho vya vitengo vingi, mara nyingi herufi za kwanzaherufi kubwa. Hii inafanywa ili kutochanganya megawati (MW - 106) na mikrowati (mW) na thamani zingine zinazofanana.
Inayotumika zaidi ni kilowati (kW) inayojulikana sana. Ni sawa na wati elfu moja (103). Ya pili maarufu zaidi ni megawati iliyotajwa hapo juu. Kitengo hiki hutumiwa mara nyingi katika tasnia ya nguvu ya umeme. Mara chache zaidi, hutumia kiasi kama vile gigawati (GW - 109) na terawati (TW - 1012). Kwa mfano, katika mwaka mmoja, kwa wastani, ubinadamu hutumia takriban TW 1.9 za umeme.
idadi nne zilizobaki ni petawati (PW - 1015), exawati (EW - 1018), zettawati (ZW - 10 21) na iottawati (IVT 1024) hutumiwa mara chache sana, hasa katika hesabu za kinadharia. Kwa mfano, kulingana na mmoja wao, inachukuliwa kuwa jumla ya nguvu ya nishati iliyotolewa na Jua ni 382.8 IW.
Licha ya wingi na vizidishi vingi vya wati, si vigumu kufanya shughuli za hisabati nazo. Njia rahisi ni kubadilisha kila kitu kuwa wati na kisha kufanya vitendo kwa digrii.
Njia nyingine rahisi ya kujua wati (kiasi unapotumia kiasi kikubwa au kidogo kinachohusishwa nazo) ni kutafuta kikokotoo cha mtandaoni kwenye Mtandao. Kwa njia, kwa msaada wake unaweza hata kubadilisha wati kuwa nguvu ya farasi.
Wati na saa za wati
Baada ya kufahamu uniti ya wati ni nini (pamoja na kujua viambishi vyake na viambajengo vyake na kutafuta fomula), ni vyema kuchukua muda.kuzingatia dhana ya karibu kama saa za saa (Wh). Ingawa majina ya Tue na Wh yanafanana sana, yanamaanisha vitu tofauti kidogo.
Kipimo cha pili hutumika kupima nishati inayozalishwa katika muda fulani (saa moja).
Ili kufanya tofauti iwe wazi zaidi, inafaa kuzingatia utendakazi wa aaaa ya kawaida ya umeme yenye nguvu ya wati 2200. Ili kuandaa compotes kwa majira ya baridi, mhudumu karibu mara kwa mara akawasha maji kwa saa moja. Wakati huu, kifaa kilitumia 2200 Wh. Ikiwa mwanamke alichukua kettle dhaifu ya 1100 W, itachemsha kiwango sawa cha kioevu ndani ya masaa mawili na bado itatumia Wh 2200 sawa.
Umeme wote unaotolewa kwa watumiaji haupimwi kwa wati, lakini kwa saa za wati (mara nyingi zaidi katika saa za kilowati, pia uwiano wa moja hadi elfu). Ili kuthibitisha hili, unaweza kwenda tu kwa mita yoyote ya nyumba. Bila kujali nchi na mtengenezaji, karibu na namba (kuonyesha kiasi cha umeme kilichotumiwa) kutakuwa na maelezo "kilowatt-saa" (kWh). Inaweza pia kuwa kwa Kiingereza: kilowatt-hour (kW⋅h).
Wakati huohuo, nguvu ya kiwanda chochote cha kuzalisha umeme hupimwa kwa wati za kawaida (kilowati na megawati).
