Πώς να υπολογίσετε την εξίσωση Watts

Περιεχόμενο

• Τι είναι ένα Watt;
• Η εξίσωση Watts στη Μηχανική
• Watts ως Μονάδες Ηλεκτρικής Ισχύος

Τα Watts είναι SI (μετρικές) μονάδες για την εξουσία, και ο υπολογισμός της ισχύος συνήθως δεν είναι δύσκολος. Ωστόσο, υπάρχουν δύο τρόποι να το κάνετε, ανάλογα με το αν μιλάτε για μηχανική ή ηλεκτρική ενέργεια.

Η εξίσωση watt για ένα ηλεκτρικό κύκλωμα λαμβάνει υπόψη την τάση στο κύκλωμα V, μετρούμενη σε volts, και το ρεύμα Εγώ, μετρούμενη σε ενισχυτές, που διέρχεται από αυτό. Στη μηχανική, ο ορισμός της εξουσίας είναι ο ρυθμός της εργασίας W. Ορίζεται ως W/t, που t είναι ο χρόνος που απαιτείται για την ολοκλήρωση της εργασίας. Για να έχουμε το αποτέλεσμα σε βατ, η εργασία πρέπει να εκφράζεται σε ζεύγη και ο χρόνος πρέπει να εκφράζεται σε δευτερόλεπτα.

Τι είναι ένα Watt;

Η έννοια της εξουσίας εισήχθη από τον James Watt, τον σκωτσέζο εφευρέτη, ο οποίος είναι περισσότερο γνωστός για την εργασία του σε ατμομηχανές. Σχεδίασε την εξουσία ως προϊόν της δύναμης φά και ταχύτητα v, και αυτός ο ορισμός της εξουσίας εξακολουθεί να ισχύει. Με άλλα λόγια, αν συνεχίσετε να εφαρμόζετε μια δύναμη φά σε ένα σώμα ενώ κινείται με ταχύτητα v, η εξουσία που καταναλώνεται είναι

P = F × v

Ο Watt έκανε όλες τις μετρήσεις του χρησιμοποιώντας αγγλικές μονάδες και εφευρέθηκε την ιπποδύναμη, την οποία όρισε ως την απαραίτητη δύναμη για να ανεβάσει φορτίο 33.000 λίβρες ένα πόδι κάθε λεπτό.

Όταν το μετρικό σύστημα υιοθετήθηκε από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, ένα watt, λόγω του ότι ήταν μια μονάδα εργασίας ή ενέργειας με την πάροδο του χρόνου, έγινε ίσο με ένα joule ανά δευτερόλεπτο. Από τη δουλειά W είναι δύναμη φά φορές ρε, ένα joule είναι ίσο με ένα newton-meter, επειδή newtons είναι οι μονάδες δύναμης. Αυτό κάνει 1 watt ίσο με 1 newton-meter / δευτερόλεπτο.

Η εξίσωση Watts στη Μηχανική

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μία από τις ακόλουθες εξισώσεις για να υπολογίσετε την ισχύ σε watt, με την προϋπόθεση ότι όλες οι ποσότητες εκφράζονται σε μετρικές μονάδες MKS (μέτρα, χιλιόγραμμα, δευτερόλεπτα).

P = F × v P = frac {W} {t}

Αν κάνετε τις μετρήσεις σας στο σύστημα CGS (εκατοστόμετρα, γραμμάρια, δευτερόλεπτα), η δύναμη εκφράζεται σε dynes και εργάζεται σε ergs. Πρέπει να τα μετατρέψετε σε newtons και joules για να πάρετε το αποτέλεσμα σε βατ. Ακολουθούν οι συντελεστές μετατροπής:

1 dyne = 10 ⁻⁵ newtons

1 erg = 10 ⁻⁷ joules

Μπορείτε επίσης να εκφράσετε το αποτέλεσμα σε κιλοβάτ (kw). Ο συντελεστής κιλοβάτ είναι 1 kw = 1.000 watts.

Watts ως Μονάδες Ηλεκτρικής Ισχύος

Ο τύπος ισχύος για ένα κύκλωμα με τάση V και το ρεύμα Εγώ είναι

P = VxI

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον νόμο Ohms για να εκφράσετε τάση ή ρεύμα όσον αφορά την αντίσταση R στο κύκλωμα: V = Εγώ × R. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να εκφράσετε την ισχύ ως συνάρτηση της τάσης και του ρεύματος ή της τάσης και της αντίστασης.

P = I ^ 2 × R P = frac {V ^ 2} {R}

Αφού κάνετε τις μετρήσεις σας, δεν χρειάζεται να κάνετε τους υπολογισμούς μόνοι σας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή. Υπάρχει μία τέτοια αριθμομηχανή στους πόρους.

Για να πάρετε το αποτέλεσμα σε βατ, πρέπει να εκφραστεί τάση σε volts, ρεύμα σε amperes και αντίσταση σε ohms. Έτσι, το watt μπορεί να εκφραστεί σε αυτές τις μονάδες:

1 watt = 1 volt-amp = 1 amp²-ohm = 1 volt² / ohm.