Ватт Джоуль и Лошадиная сила

Опубликовано 26.06.2010 Ведущий Антон Степанов

Как известно, физические величины Мощность и Работа связаны между собой и измеряются в Ваттах и Джоулях. Давайте вспомним физический смысл этих величин. Чему конкретно равен один Ватт или Джоуль.
Ватт - это единица измерения мощности системы СИ. Назван в честь изобретателя Джеймса Ватта, создателя паровой машины. Эта величина, выражена через другие единицы системы СИ. Поскольку мощность это работа в единицу времени, то ватт определяется через джоули - единицы измерения работы и секунды. Конкретнее 1 Ватт равен 1му Джоулю деленному на секунду. В свою очередь джоуль выражается через произведение ньютона на метр, поскольку это работа совершаемая при перемещении точки приложения силы в один ньютон на один метр. Соответственно ватт может быть выражен и через эти единицы, как один ньютон умноженный на метр и деленный на секунду.
Что касается электричества, то эти величины определяются иначе. Джоуль - это работа электрического тока силой в один ампер, которая совершается при его прохождении через сопротивление 1 Ом за одну секунду. В свою очередь, электрическая мощность это величина характеризующая скорость передачи электроэнергии. Выражается в произведении вольта на ампер. Один вольт умноженный на один ампер будет равен одному ватту или можно сказать, что это мощность тока силой в один ампер совершающего работу при напряжении один вольт.
В ваттах и киловаттах измеряют мощность электроприборов - количество энергии ими потребляемое в единицу времени. Например, мощность передатчика мобильного телефона в среднем равна одному ватту.
Тут уместно вспомнить счетчики электроэнергии в наших квартирах. Но нужно заметить, что они измеряют не мощность, а энергию и делают это в киловатт-часах. Показания счетчика по израсходованной электроэнергии потребителем в 100Вт, например лампочкой, за час будет равно энергии израсходованной 40ватной за 2,5 часа. Энергия одинаковая, потребляемые мощности разные.
Ватт - относительно новая единица, ее ввели в конце 19го века. До этого для измерения мощности пользовались такой хорошо известной внесистемной единицей, как лошадиная сила. Причем мощность ею определяемая в разных странах может различаться. Вспомним, что механическую мощность можно выразить через ньютоны, метры и секунды. А ньютоны, в свою очередь, исходя из второго закона, собственно, Ньютона - через килограммы метры и секунды. Заменяя в полученном выражении метры на футы, а килограммы на фунты получим английское определение мощности в этих единицах. Существует легенда, что Джеймс Ватт наблюдал за лошадью, движение которой заставляло работать водяной насос и подсчитал, что в минуту она поднимает 180 фунтов на 181 фут или, примерно, 550 фунто-футов в секунду. Она соответствует 745ти ваттам. В России лошадиной силой называют мощность необходимую для поднятия груза в 75кг на один метр за одну секунду. Она равна 735 ваттам. Привычно измеряют мощности двигателей, хотя можно делать это и в ваттах, например, 80ти сильный автомобиль имеет мощность, примерно, 60кВт.