Watt es una cantidad física con la que todo el mundo tiene que lidiar a diario sin saberlo. ¿Qué se mide por él, cuándo surgió y mediante qué fórmula se puede encontrar? Busquemos respuestas a todas estas preguntas.
Qué es un vatio
En primer lugar, vale la pena conocer la definición de este término. Entonces, el vatio es una unidad de potencia utilizada en el Sistema Internacional del SI.
Puede ser de tres tipos:
- Mecánica.
- Eléctrico.
- Calor.
En general, se acepta que 1 vatio es la potencia a la que se realiza un trabajo (A) de 1 julio en 1 segundo (t).
Historial de apariencia
Los vatios se usaron por primera vez como medida de potencia en el Reino Unido en 1882. Antes de eso, se usaban los caballos de fuerza, y en algunos países su comprensión era diferente.
El inventor de esta unidad de medida (vatio) fue el "padre" de la revolución industrial: James Watt (se escribe Watt). En honor a él, por cierto, fue nombrada. Por esta razón, tanto el julio (llamado así por el científico británico James Prescott Joule) como el vatio siempre se escriben con mayúscula cuando se abrevian.– W (en inglés W).
Desde 1960, el vatio ha sido una unidad de potencia utilizada en todo el mundo. Después de todo, fue entonces cuando fue reconocido por el sistema SI.
Fórmula de poder
Habiendo tratado la definición y la historia de la aparición de un vatio, vale la pena conocer su fórmula. Se ve así: N=A / t. Y representa el trabajo dividido por el tiempo.
A veces, para averiguar la cantidad de vatios, se usa una fórmula de potencia ligeramente diferente: N=F x V. En este ejemplo, el valor deseado no se calcula usando trabajo y tiempo, sino usando fuerza y datos de velocidad.
De hecho, la segunda fórmula es una especie de adaptación de la clásica. Simplemente se tiene en cuenta que el trabajo es igual a la derivada de la fuerza por la distancia (A \u003d F x S), y la velocidad es el cociente de la distancia dividida por el tiempo (V \u003d S / t). Si pones todos estos datos: obtienes el siguiente ejemplo: N=F x S/t=F x V.
Watios, voltios y amperios
Además de la fórmula considerada en el párrafo anterior para encontrar la cantidad física estudiada, existe otra. Muestra la relación entre potencia (vatios), voltaje (voltios) y corriente (amperios).
Sin embargo, vale la pena aprender un poco más sobre estas unidades antes de conocerlas.
Volt (V, en inglés V) es una unidad de voltaje eléctrico. En las fórmulas, se denota con la letra latina U.
Amperio (A, en inglés también A) - valorque caracteriza la fuerza de la corriente eléctrica, denotada por la letra I.
La fórmula para la relación entre potencia, voltaje y corriente
Considerando brevemente las características de todas estas cantidades, obtenemos esta fórmula.
Se ve así: P=U x I. En él, P es potencia (vatios), U es voltaje (voltios), I es corriente (amperios).
Si es necesario, esta fórmula se puede simular si ya se conoce la potencia, pero necesita encontrar la corriente (I=P / U) o el voltaje (U=P / I).
Con el desarrollo moderno de la tecnología, para averiguar cuántos vatios hay en una cierta cantidad de amperios, simplemente puede encontrar un programa de cálculo de potencia especializado en Internet e ingresar los datos disponibles en él. No es difícil hacer esto, en la línea de cualquier motor de búsqueda debe buscar la frase "calculadora de conversión de vatios a amperios", y el sistema le dará las direcciones de los sitios que necesita.
Múltiples martes
Además de las aplicaciones prácticas, las unidades en cuestión se utilizan a menudo para realizar numerosos cálculos teóricos. Sin embargo, si la potencia es extremadamente pequeña, escribir vatios usando decimales con muchos ceros es poco práctico. Para facilitar esta tarea, los científicos introdujeron unidades submúltiplos de W. Suelen escribirse como potencias con un signo menos.
Hoy en día, hay una docena de ellos, pero en la práctica, muchos de ellos no se utilizan.
Por ejemplo, los dos primeros submúltiplos de un vatio son: dW (decivatio, igual a 10-1 W) y cW (centivatio, igual a 10- 2W) norecomendado para su uso. Pero milivatio (mW, igual a 10-3), microvatio (µW igual a 10-6) y nanovatio (nW igual a 10 -9W) son de los más utilizados. Y no solo en los cálculos, sino también en la fabricación de diversos instrumentos de medición.
Por ejemplo, los dispositivos médicos como electrocardiógrafos y electroencefalógrafos utilizan microvatios (µW).
Además de las enumeradas anteriormente, hay cinco unidades submúltiplos más: picovatio (10-12), femtovatio (10-15), attovatio (10-18), zeptovatio (10-21) y ioktovatio (10-24). Sin embargo, todos ellos se utilizan en casos excepcionales, y solo en cálculos teóricos.
Divisiones del martes
La unidad en cuestión es relativamente pequeña. Por ejemplo, para lavar un kilogramo de ropa en una hora en una lavadora automática de clase A++, se necesitan 150 vatios de electricidad. Sin embargo, si consideramos que en promedio se lavan alrededor de 3,5 kilogramos de cosas al mismo tiempo, entonces se consumen 525 vatios. Y este es solo un lavado, pero ¿cuántos de ellos suceden en un mes o un año? Mucho, así como la cantidad de vatios consumidos. Para hacerlos más fáciles de escribir, se asignan diez múltiplos de unidades en función de W, escritos como grados.
Al igual que con los submúltiplos, no se aceptan los dos primeros (decavatio - 101 y hectovatio - 102), por lo que sólo existen "de jure".
Vale la pena señalar que cuando se escriben abreviaturas de unidades múltiples, a menudo las primeras letras sonletras mayúsculas. Esto se hace para no confundir megavatios (MW - 106) con microvatios (mW) y otros valores similares.
El más utilizado es el conocido kilovatio (kW). Es igual a mil vatios (103). El segundo más popular es el mencionado megavatio. Esta unidad se usa con mayor frecuencia en la industria de la energía eléctrica. Con menos frecuencia, utiliza cantidades como gigavatios (GW - 109) y teravatios (TW - 1012). Por ejemplo, en un año, en promedio, la humanidad consume alrededor de 1,9 TW de electricidad.
Las cuatro cantidades restantes son petavatios (PW - 1015), exavatios (EW - 1018), zettavatios (ZW - 10 21) y los iottavatios (IVT 1024) se utilizan muy raramente, principalmente en cálculos teóricos. Por ejemplo, según uno de ellos, se supone que la potencia total de la energía emitida por el Sol es de 382,8 IW.
A pesar de los muchos múltiplos y submúltiplos del vatio, no es difícil realizar operaciones matemáticas con ellos. La forma más sencilla es convertir todo a vatios y luego realizar acciones con grados.
Otra manera fácil de averiguar los vatios (la cantidad cuando se usan cantidades grandes o pequeñas asociadas con ellos) es encontrar una calculadora en línea en Internet. Por cierto, con su ayuda incluso puedes convertir vatios en caballos de fuerza.
Vatios y vatios-hora
Habiendo averiguado cuál es la unidad de vatio (además de conocer sus múltiplos y submúltiplos y encontrar fórmulas), vale la pena tomarse el tiempoconsideración de un concepto tan cercano como los vatios-hora (Wh). Aunque los nombres de Tue y Wh son muy similares, significan cosas ligeramente diferentes.
La segunda unidad se utiliza para medir la energía producida en un período de tiempo determinado (una hora).
Para que la diferencia sea más clara, vale la pena considerar el funcionamiento de un hervidor eléctrico común con una potencia de 2200 vatios. Para preparar compotas para el invierno, la anfitriona calentó agua casi continuamente durante una hora. Durante este tiempo, el dispositivo usó 2200 Wh. Si una mujer tomara un hervidor más débil de 1100 W, herviría la misma cantidad de líquido en dos horas y seguiría usando los mismos 2200 Wh.
Toda la electricidad suministrada a los consumidores no se mide en vatios, sino en vatios-hora (más a menudo en kilovatios-hora, también una proporción de uno a mil). Para confirmar esto, simplemente puede ir al medidor de cualquier casa. Independientemente del país y el fabricante, junto a los números (que muestran la cantidad de electricidad utilizada) habrá una nota "kilovatio-hora" (kWh). También puede ser en inglés: kilovatio-hora (kW⋅h).
Al mismo tiempo, la potencia de cualquier planta de energía que la sintetice se mide en vatios ordinarios (kilovatios y megavatios).
