單位系統si
單位力量
象徵w
而得名詹姆斯·瓦特(James Watt)
轉換
1 W在 ......等於...
   SI基礎單元   1公斤m2s-3
   CGS單位   107 爾格s-1
   英國工程單元   0.7375621 ft·lbf/s = 0.001341022 hp

(象徵:w)是力量或者輻射通量在裡面國際單位系統(SI),等於1焦耳第二或1 kg·m2沙節-3.[1][2][3]習慣了量化以...的速率能量轉移。瓦特以詹姆斯·瓦特(James Watt)(1736–1819),18世紀蘇格蘭發明者機械工程師, 和化學家誰改進了Newcomen引擎與他自己的蒸汽機1776年。瓦特的發明至關重要工業革命.

概述

當對象的速度保持不變儀表每秒反對一個不斷的對立力量牛頓,速率工作完成是一瓦。

按照電磁學,一瓦是一個瓦特電氣工作當一個電流時執行安培(a)流過電氣潛在差異一個伏特(v),這意味著瓦特等同於伏安(但是,後一個單元用於與真正的力量電路)。

另外兩個單位轉換對於瓦特,可以使用上述方程式找到歐姆定律.

在哪裡歐姆) 是個SI派生單元電阻.

例子

  • 一個有100公斤質量的人在5秒內爬上3米高的梯子,其工作速度約為600瓦。質量次加速重力時間高度除以將物體提升到給定高度所需的時間工作率或者力量.[i]
  • 在八個小時的時間裡,工人的平均產量約為75瓦;短時間和運動員可以實現更高的功率水平。[4]

起源和收養作為SI單元

瓦特以蘇格蘭發明家的名字命名詹姆斯·瓦特(James Watt).[5]單位名稱最初是由C.威廉·西門子1882年8月,他的總統致辭英國科學發展協會.[6]注意到該單位單位實用系統西門子以領先的物理學家的名字命名可能是一個功率單位的合適名稱。[7]西門子在當時現有的單位系統中始終定義了該單元,為“由一個電流傳達的功率安培通過伏特的電勢差”。[8]

1908年10月,在倫敦的國際電力和標準會議上[9]為實用電氣單元建立了所謂的“國際”定義。[10]西門子的定義被用作“國際”瓦特。(也使用:1 A2×1Ω。)[5]瓦特定義等於107單位“實用系統”中的權力單位。[10]“國際單位”從1909年到1948年占主導地位。體重和措施大會1948年,“國際”瓦特從實際單位重新定義為絕對單位(即僅使用長度,質量和時間)。具體而言,這意味著現在將1瓦定義為在時間單位中傳遞的能量量,即1 j/s。在這個新定義中,1個“絕對”瓦= 1.00019“國際”瓦特。1948年之前編寫的文本可能正在使用“國際”瓦特,這意味著在將該時期的數值與1948年後的數值進行比較時要謹慎。[5]1960年,第11屆體重和措施大會採用了“絕對”瓦特國際單位體系(SI)作為權力單位。[11]

倍數

瓦特的Si倍數(w)
潛艇倍數
價值SI符號姓名價值SI符號姓名
10-1wDWDeciwatt101wdecawat
10-2wCWCentiwatt102wHW公升
10-3wMWmilliwatt103wKW千瓦
10-6wµWMicrowatt106wMW兆瓦
10-9w西北納瓦109wGWgigawatt
10-12wPW皮科瓦特1012wTWTerawatt
10-15wFWFemtowatt1015wPW佩塔瓦特
10-18wattowatt1018wewExawatt
10-21wZWZeptowatt1021wZWZettawatt
10-24wYWYoctowatt1024wYWYottawatt
10-27wRW朗瓦特1027wRW羅納瓦特
10-30wQWquectowatt1030wQW奎達瓦特
常見的倍數在大膽的
attowatt
與國際標準參考相對應的水的聲音強度聲壓1μpa約為0.65 AW/m2.[12]
Femtowatt
通常在參考文獻中發現了在femtowatt中測量的功能收音機雷達接收者。例如,有意義FM調諧器敏感性,安靜和信號到噪聲要求那個RF指定應用於天線輸入的能量。這些輸入級別通常在DBF中說明(分貝引用了1個formtowatt)。這是75歐姆負載上的0.2739微伏或300歐姆負載的0.5477微伏;該規範考慮了RF輸入阻抗調諧器。
皮科瓦特
在Picowatt中測量的功率通常用於無線電和雷達接收器,聲學以及科學射電天文學。一個皮科瓦特是國際標準參考值的聲音力量當此數量表示為分貝中的水平時。[13]
納瓦
在納米瓦特中測量的功率通常也用於參考無線電和雷達接收器。
Microwatt
通常在Microwatts中測量的功率在醫療儀器諸如腦電圖(腦電圖)和心電圖(ECG),在各種科學和工程工具中,也參考無線電和雷達接收器。袖珍的太陽能電池對於等設備計算器手錶通常以微量流量進行測量。[14]
milliwatt
典型激光筆輸出約五毫瓦的輕功率,而典型助聽器使用少於一毫瓦。[15]音頻信號和其他電子信號水平通常在DBM,引用了一毫瓦。
千瓦
千瓦通常用於表達輸出功率引擎和力量電動機,工具,機器和加熱器。它也是一種用於表達的常見單元電磁廣播廣播電視的電源輸出發射器.
一千瓦大約等於1.34馬力。一個帶一個的小電加熱器加熱元件可以使用1千瓦。平均值電力消耗美國的一個家庭約為1千瓦。[ii]
地球上1平方米的表面積通常從陽光中接收約一千瓦的陽光(太陽輻照)(在中午的晴天,靠近赤道)。[17]
兆瓦
許多活動或機器在此規模上產生或維持能源的轉化,包括大型電動機;大型軍艦,例如航空母艦,巡洋艦和潛艇;大服務器農場或者數據中心;以及一些科學研究設備,例如超級團隊,以及非常大的激光器的輸出脈衝。大型住宅或商業建築可能會在電力和熱量中使用幾兆瓦。在鐵路上,現代高功率電動機車通常具有峰值輸出5或6兆瓦,而有些產生更多。這歐洲之星E300,例如,使用不僅僅是12兆瓦,雖然很重柴油機機車通常產生和使用3和5 MW。我們。核電廠在大約之間具有淨夏季能力500和1300兆瓦.[18]:84–101
最早引用了兆瓦牛津英語詞典OED)是1900年的參考韋伯斯特的英語國際詞典。這OED還指出兆瓦出現在1947年11月28日的文章中科學(506:2)。
一個美國能源部視頻解釋了吉瓦
gigawatt
Gigawatt是一百萬居民的工業城市的典型平均電力,也是大型電站的產出。因此,GW單元用於大型發電廠和電網。例如,到2010年底,中國山西省的電力短缺預計將增加到5-6 GW[19]德國風能的安裝能力為25.8 gw。[20]比利時最大的單位(在四個中)DOEL核電站峰值輸出為1.04 GW。[21]HVDC轉換器已經建立了高達2 GW的功率評級。[22]
Terawatt
一級能量在2019年,全球人類使用的人類大約為160,000多勞氏小時,對應於當年的平均連續功耗18 TW。[23]從1960年代中期到1990年代中期,最強大的激光器在Terawatts中產生了力量,但僅用於納秒間隔。平均雷擊達到1 TW的峰值,但這些罷工僅持續30微秒.
佩塔瓦特
當前一代的激光器可以在皮秒級的順序上產生Petawatt。這樣的激光是勞倫斯·利弗莫爾(Lawrence Livermore)Nova Laser,通過一個稱為的過程達到了1.25 PW的功率輸出攪動的脈搏擴增。脈衝的持續時間約為0.5PS,總能量為600。[24]另一個示例是激光工程研究所(ILE)的快速點火實驗(LFEX)的激光器,大阪大學,在大約1個持續時間內達到2 PW的功率輸出PS.[25][26]
基於1.361 kW/m的平均太陽輻照度2[27]陽光驚人的地球大氣的總功率估計為174 PW。地球的平均全球變暖速度,以地球的能量不平衡到2019年,達到約0.5 PW(佔發射太陽能的0.3%)。[28]
Yottawatt
太陽的功率輸出為382.8 yw。[29]

電力行業的慣例

在裡面電力行業兆瓦電氣MWE[30]或MWe[31])指定電力由發電機生產,而兆瓦熱力或者兆瓦[32](MWT,MWt或MWTH,MWTh)指火電由植物生產。例如,防腐核電站在阿根廷使用裂變反應堆生成2109兆瓦t(即熱),這會產生蒸汽以驅動渦輪機,從而產生648兆瓦e(即電力)。(看貝茨定律為了相關的效率。)SI前綴有時使用,例如Gigawatt電氣(GWe)。這國際重量和措施,維護Si-標準的人指出,有關數量的進一步信息不應附加到單位符號上,而應貼在數量符號上(即p熱的= 270 W而不是p= 270 wTh),因此這些單位是非SI。[33]符合SI,能源公司Ørsteda/s將兆瓦單元用於產生的電力和等效單元Megajoule每秒用於在加熱和動力站,例如Avedøre發電站.[34]

描述時交替電流(AC)電力,瓦特和伏安。雖然這些單元相當於簡單電阻電路,當負載顯示時它們有所不同電抗性.

無線電傳輸

廣播電台通常報告他們的力量發射器在瓦特單位中,指的是有效的輻射功率。這是指的力量半波偶極天線需要輻射以匹配發射機的強度主葉.

瓦特和瓦特小時之間的區別

條款力量活力密切相關,但物理量不同。功率是產生或消耗能量的速率,因此以代表能量的單位(例如瓦特)進行測量每單位時間.

例如,當燈泡電力等級100w打開一個小時,所用的能量為100瓦小時(W·H),0.1千瓦時或360KJ。相同數量的能量將在2.5小時或50瓦燈泡2小時內照亮40瓦的燈泡。

發電站使用功率單位(通常是兆瓦)或吉瓦瓦(Gigawatts)進行評分(例如三個峽谷大壩在中國,評級約為22吉瓦)。這反映了其在任何時間點都可以實現的最大功率輸出。但是,電站的年能量輸出通常會使用能量單位(非電力)記錄,通常為Gigawatt小時。主要的能源生產或消費通常表示為Terawatt小時在給定期間;通常是日曆年或財政年度。一個Terawatt的能量小時等於一小時的一小時的持續動力傳遞,或者約114兆瓦一年:

電源輸出=能量 /時間
每年1 Terawatt Hour = 1×1012w·h /(每天365天×24小時)≈1.14億瓦,

相當於大約114兆瓦的恆定功率輸出。

瓦特秒是一個能量單位,等於焦耳。一千瓦時為3,600,000瓦秒。

每小時瓦是隨著時間的變化率的單位[iii]),將瓦特(或瓦特小時)稱為“每小時瓦特”是不正確的。[35]

也可以看看

解釋性說明

  1. ^爬樓梯的能量由MGH。環境m= 100公斤,g= 9.8 m/s2h= 3 m給出2940 J.將其除以(5 s)的時間,給出了588 W的功率。
  2. ^美國的平均家庭電力消耗為1.19千瓦,英國為0.53 kW。在印度,它是0.13 kW(Urban)和0.03 kW(鄉村) - 根據中Nakagami,Murakoshi和Iwafune引用的GJ數字計算。[16]
  3. ^瓦特每小時指的是變革速度使用(或生成)的功率。例如,在15分鐘內將其功率輸出從100兆瓦更改為200兆瓦的發電廠的升高速率為400 mW/h。每小時Gigawatt用於表徵發電廠在電網上以彌補其他來源的產出損失,例如太陽能隨著太陽的落山,一代下降到零。看鴨曲線.

參考

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外部鏈接