Что измеряется в ваттах?

Для четкого понимания, что измеряется в ваттах, стоит вспомнить понятие энергии. Эта физическая величина, единицей которой в системе СИ является джоуль, используется в качестве обобщенной меры эффективности тепловых процессов, движения, взаимодействия тел и других явлений в живой природе и технике. Ватт представляет собой единицу измерения мощности – величины, определяющей скорость потребления или выделения энергии различными объектами, а также ее передачи, преобразования из одной формы в другую. Иными словами, мощность в ваттах равна энергии в джоулях, деленной на промежуток времени в секундах (1 Вт=1 Дж/с).

В зависимости от физической природы процессов, применительно к которым рассматривается понятие мощности, выделяют следующие ее основные виды:

• тепловая – количество теплоты, выделяемой (поглощаемой) в единицу времени;
• механическая – величина работы силы при перемещении тела, отнесенная к временному промежутку, в течение которого она совершалась;
• электрическая, характеризующая скорость совершения работы одноименным полем по перемещению заряженных частиц.

Внесистемной единицей мощности является лошадиная сила. Она хоть и относится к устаревшим и постепенно выводится из обращения, но ввиду сложившейся традиции употребляется применительно к двигателям внутреннего сгорания транспортных средств и хозяйственной техники. 1 метрическая лошадиная сила эквивалентна приблизительно 735 ваттам.

Употребление еще одной внесистемной единицы – киловатт-час – зачастую приводит к путанице и некорректному сравнению различных физических величин. Важно запомнить, что в киловатт-часах (кВт∙ч) измеряется не мощность, а потребляемая или вырабатываемая электрическая энергия.

При рассмотрении электрической мощности в цепях переменного тока выделяют следующие ее разновидности:

• Активная – физически определяет скорость выделения энергии в виде теплоты на участке цепи, обладающем сопротивлением. Обозначается эта величина P и измеряется в ваттах.
• Реактивная – представляет собой энергию, обусловленную переменной составляющей электрического и магнитного поля, которой обмениваются генератор и приемник. Ее обозначают Q и выражают не в ваттах, а в вольт-амперах реактивных (ВАр).
• Полная (кажущаяся), измеряемая в вольт-амперах (ВА). Связь между полной, активной и реактивной мощностью в графическом виде представляется треугольником мощностей с катетами P и Q (на картинке).

В заключение приведем несколько фактов о величине мощности, характеризующей некоторые устройства или процессы.

• При ударе молнии максимальное значение скорости выделения энергии составляет приблизительно 1 ТВт = 1∙10¹² Вт.
• Мощность печально известного четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС составляла 1000 МВт.
• Приблизительные значения рассматриваемого параметра для передатчика обычного мобильного телефона составляют 1 Вт, конфорок газовой плиты – 1-4 кВт, электрочайника – 1-3 кВт, энергия в секунду, отдаваемая блоком питания компьютера в нагрузку, – 50-1800 Вт.
• Мощность простых лазерных указок с лучом красного цвета – 1-20 мВт.