I watt sono unità SI (metriche) per la potenza e il calcolo della potenza di solito non è difficile. Ci sono due modi per farlo, però, a seconda che si parli di energia meccanica o elettrica.
L'equazione dei watt per un circuito elettrico tiene conto della tensione ai capi del circuitoV, misurata in volt, e la correnteio, misurato in ampere, che lo attraversa. In meccanica, la definizione di potenza è il tasso di fare lavoroW. È definito comeW/t, dovetè il tempo necessario per completare il lavoro. Per ottenere il risultato in watt, il lavoro deve essere espresso in joule e il tempo deve essere espresso in secondi.
Cos'è un Watt?
Il concetto di potenza è stato introdotto da James Watt, l'inventore scozzese più noto per il suo lavoro sui motori a vapore. Concepiva il potere come il prodotto della forzaFe velocitàv, e tale definizione di potere è ancora valida. In altre parole, se continui ad applicare una forzaFa un corpo mentre si muove con una velocitàv, la potenza spesa è
P = F × v
Watt ha fatto tutte le sue misurazioni usando unità inglesi e ha inventato la potenza, che ha definito come la potenza necessaria per sollevare un carico di 33.000 libbre un piede ogni minuto.
Quando il sistema metrico fu adottato dalla comunità scientifica internazionale, un watt, in quanto unità di lavoro o energia nel tempo, divenne pari a un joule al secondo. Dal lavoroWè la forzaFvolte distanzad, un joule è uguale a un newton-metro, perché i newton sono le unità di forza. Ciò rende 1 watt uguale a 1 newton metro/secondo.
L'equazione di Watt in meccanica
È possibile utilizzare una delle seguenti equazioni per calcolare la potenza in watt, a condizione che tutte le quantità siano espresse in unità metriche MKS (metri, chilogrammi, secondi).
P = F × v \\ P = \frac{W}{t}
Se fai le tue misurazioni sul sistema CGS (centimetri, grammi, secondi), la forza è espressa in dyne e il lavoro in erg. Devi convertirli in newton e joule per ottenere il risultato in watt. Ecco i fattori di conversione:
1 dina = 10 −5 newton
1 erg = 10 −7 joule
Puoi anche esprimere il tuo risultato in kilowatt (kw). La formula del kilowatt è 1 kw = 1.000 watt.
Watt come unità di potenza elettrica
La formula di potenza per un circuito con una tensioneVe attualeioè
P = V × I
Puoi usare la legge di Ohm per esprimere la tensione o la corrente in termini di resistenzaRnel circuito:V = io × R. Ciò consente di esprimere la potenza in funzione della tensione e della corrente o della tensione e della resistenza.
P = I^2 × R \\ P = \frac{V^2}{R}
Dopo aver effettuato le misurazioni, non devi fare i calcoli da solo. Puoi usare un calcolatore online. C'è una tale calcolatrice in Risorse.
Per ottenere il risultato in watt bisogna esprimere la tensione in volt, la corrente in ampere e la resistenza in ohm. Pertanto, il watt può essere espresso in queste unità:
1 watt = 1 volt-amp = 1 amp2-ohm = 1 volt2 / ohm.