Watt

Watt, med symbolen W, är härledd SI-enhet för den fysikaliska storheten effekt, det vill säga energi (eller arbete) per tidsenhet. En watt kan således definieras som en joule (vilket är ekvivalent med wattsekunder eller newtonmeter) per sekund.

En Wattmeter visar effekten 63 Watt.

Enheten har fått sitt namn efter den skotske uppfinnaren James Watt (1736-1819) till minne av hans bidrag till utvecklingen av ångmaskinen. Enheten erkändes av British Science Association 1882, och infogades i internationella enhetssystemet (SI) vid den 11:e Allmänna konferensen för vikt och mått år 1960.

Omräknat till den äldre enheten hästkrafter (hk), som är vanligt förekommande vid motoreffekt, är 1 W = 0,0013596216 hk, och 1 hk = 735,49875 W.

Definition vid olika energiformer

Enligt ovan kan effekt i watt definieras som antal joule (eller newtonmeter) per sekund:

$\ \mathrm {W} =\ {\dfrac {\mathrm {J} }{\mathrm {s} }}=\ {\dfrac {\mathrm {N\cdot m} }{\mathrm {s} }}$

Inom klassisk mekanik är således en watt det arbete per tidsenhet som krävs för att lyfta ett objekt med en konstant hastighet på en meter per sekund, om objektet har en tyngd eller annan konstant motkraft på en newton.

Vid rörelseenergi kan effekten i watt definieras enligt följande uttryck, enbart baserat på SI-grundenheter:

$\ \mathrm {W} =\ {\dfrac {\mathrm {kg} \cdot \mathrm {m^{2}} }{\mathrm {s^{3}} }}$

Elektrisk effekt i watt kan definieras enligt följande:

$\ \mathrm {W} =\ \mathrm {V\cdot A} \cdot \cos(\varphi )=\ {\dfrac {\mathrm {V} ^{2}}{\mathrm {\Omega } }}\cdot \cos(\varphi )=\ \mathrm {A^{2}\cdot \Omega } \cdot \cos(\varphi )$

där $\ \cos(\varphi )$ är effektfaktorn, som är 1 vid likspänning eller rent resistiva kretsar. Se nedan.

Multipelenheter

Watt används tillsammans med SI-prefix för att bilda större och mindre enheter.

Enheter med förstorande prefix Enhet Symbol Betydelse Kilowatt kW 103 watt = 1 000 watt Megawatt MW 106 watt = 1 000 kilowatt Gigawatt GW 109 watt = 1 000 megawatt Terawatt TW 1012 watt = 1 000 gigawatt

Enheter med förminskande prefix Enhet Symbol Betydelse Milliwatt mW 10−3 watt = 0,001 watt Mikrowatt μW 10−6 watt = 0,001 milliwatt Nanowatt nW 10−9 watt = 0,001 mikrowatt Pikowatt pW 10−12 watt = 0,001 nanowatt Femtowatt fW 10−15 watt = 0,001 pikowatt Attowatt aW 10−18 watt = 0,001 femtowatt

Elektrisk effekt i watt och voltampere

I elektriska kretsar och komponenter används watt som enhet för resistiv elektrisk effekt som förbrukas i kretsen eller komponenten, och som omvandlas till andra energiformer. Det kan vara värmeenergi som utvecklas till följd av spänningsfall över resistanser, mekanisk energi som utvecklas i en motor, ljudeffekt som utvecklas i en högtalare, eller radiostrålning som sänds från en radiosändare. Antal watt är då spänningen i volt multiplicerat med strömstyrkan i ampere.

Denna definition gäller emellertid enbart vid likspänning, vid momentan växelströmseffekt eller om belastningen är rent resistiv (utan att innehålla kapacitans eller induktanser som lagrar energi). I annat fall måste resultatet även multipliceras med effektfaktorn $\ \cos(\varphi )$.

Enheten voltampere (VA), definieras också som antal volt multiplicerat med antal ampere, men utan att ta hänsyn till effektfaktorn. Voltampere används för att ange transformatorers kapacitet, exempelvis i en batterieliminator, eller för att ange skenbar effekt i en elektrisk växelströmskrets som innehåller kapacitanser eller induktanser. Enheten VAr betecknar antal voltampere reaktiv effekt.

Exempelvis klarar ett vägguttag med 230 volt spänning som har en säkring på 10 ampere en skenbar effekt på 230 V × 10 A = 2300 voltampere utan att säkringen går. Detta möjliggör 2300 watt effektförbrukning vid rent resistiv belastning, exempelvis elvärme och glödlampor, men även vid lysrör och elmotorer om dessa är försedda med kondensatorer som eliminerar den reaktiva effekten. I annat fall blir effekten något mindre. Om denna effekt förbrukas i en timme sker en energiförbrukning på 2,3 kilowattimmar (kWh). Om effekten förbrukas under ett dygn sker en energiförbrukning på 24 h × 2,3 kW = 55,2 kWh. Om den förbrukas under ett år sker en energiförbrukning på 365 × 24 h × 2,3 kW = 20148 kWh. Om det rörliga energipriset är 1 kr/kWh kostar detta 20148 kr.

Elektriska och termiska megawatt vid kraftproduktion

Eftersom verkningsgraden inte är 100% inom kraftproduktion så skiljer man på elektriska megawatt (MW_e eller MWe) och termiska megawatt (MW_t, MW_th, MWt, eller MWth). Ett exempel för att illustrera skillnaden är Embalse kärnkraftverk i Argentina, som producerar 2 109 MW_t värmeenergi, vilket skapar en mindre mängd elenergi (648 MW_e).

Decibelmått

Inom telekommunikation används ofta decibelbaserade enheter för signalstyrka. Exempelvis är 1 watt = 0 dBW och 1 milliwatt = 0 dBm.

Se även

• Wattimme (Wh)
• Voltampere (VA)