Electricitat
Corrent elèctric

Watt - Unitat de potència

Watt - Unitat de potència

El watt (símbol: W) és la unitat de potència del Sistema Internacional, és la quantitat d'energia en joules que és convertida, utilitzada o bé dissipada en un segon. Es tracta d'una unitat derivada que pren el seu nom de l'enginyer, inventor i constructor d'instruments escocès James Watt, per la seva contribució al desenvolupament de la màquina de vapor, el que va ser un dels desencadenants de l'inici de la Revolució Industrial.

El watt va ser adoptat pel Segon Congrés de l'Associació Britànica per l'Avanç de la Ciència el 1889, el que va suposar el seu reconeixement internacional com a unitat de potència, incorporant-lo com una unitat addicional a les unitats pràctiques definides en el sistema CGS. Va ser definida en el Sistema Internacional d'Unitats el 1948 a la 9 a Conferència General de Pesos i Mesures, la mateixa conferència en què es va incorporar el ampere entre d'altres.

Un watt és equivalent a 1 joule per segon (1 J / s)

El watt en electricitat

En electricitat el watt seria la unitat de potència d'un sistema d'una intensitat de corrent d'un ampere sota una tensió d'un volt. És el producte de la tensió per la intensitat:

P (t) = I (t) · U (t)

On:

P (t) és la potència en funció del temps t, S'expressa en vatio.U (i) és la tensió elèctrica en funció del temps t, S'expressa en volt.T (i) és el corrent elèctric en funció del temps t , s'expressa en ampere

James Watt

Es pot parlar de potència mitjana, eficaç o instantània en funció de la naturalesa del corrent i de la tensió (corrent continu o corrent altern) i de la seva variació al llarg del temps.

Si integrem aquesta potència respecte a un temps d'una hora, obtindrem una quantitat d'energia que habitualment s'expressa en una unitat de potència anomenada quilowatt-hora, equivalent a 3.600.000 joules. El megawatt (MW), un milió de watts, és una unitat habitualment utilitzada en el camp de la producció elèctrica.

En un sistema de corrent altern la potència s'expressa d'una manera especial a causa del caràcter periòdic de les funcions que hi participen, es poden establir diferents magnituds: potència real, potència reactiva, potència complexa o potència aparent.

Watt elèctric i tèrmic

A vegades es diferencia entre watt elèctric i watt tèrmic per tal d'aclarir si parlem de potència elèctrica o potència tèrmica generades.

El terme watt elèctric (simbolitzat We) correspon a la producció de potència elèctrica, el terme remarca que només es parla de potència de generació d'electricitat prescindint de la calor que es pugui generar. Les unitats de potnecia múltiples habituals són el megawatt elèctric (MWe) i el gigawatt elèctric (GWe).

El terme watt tèrmic (simbolitzat Wt) és la unitat de potència tèrmica, amb aquest concepte es vol ressaltar que només es parla de la calor generada. Les seves múltiples més habituals són el megawatt tèrmic (MWt) i el gigavatio tèrmic (GWt).

Aquest tipus de diferenciació se sol utilitzar en el camp de la producció d'energia, per exemple per diferenciar entre la producció d'electricitat i la dissipació tèrmica d'una central elèctrica o d'un reactor nuclear. La potència d'una central s'expressa habitualment en potència elèctrica (és a dir, en Mwe). La potència tèrmica d'una central nuclear sol ser d'aproximadament tres vegades la seva potència elèctrica. La diferència correspon al rendiment termodinàmic, les limitacions relacionades amb el cicle de Carnot, directament relacionat amb la temperatura de funcionament i les pèrdues de conversió.

Sempre cal tenir en consideració que la transformació d'energia tèrmica en energia elèctrica només es pot fer amb pèrdues, el rendiment varia entre el 30 i el 40%. La diferència s'explica a causa de la necessitat de refredament dels reactors, a causa de la ineficiència dels generadors basats en turbines de vapor, etc.

La utilització d'aquests conceptes i símbols no són recomanats per l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures que considera que no es poden afegir símbols addicionals per simbolitzar un altre tipus d'informació addicional, i la utilització d'aquests símbols específics que no són definits el SI és incorrecta. Només hi ha un watt, el que canvia és el que es mesura, la magnitud física mesura, no la unitat utilitzada per la mesura.

Diferència entre watt i watt-hora

En parlar és freqüent confondre potència i energia (treball). En realitat, la potència és el ritme al que s'usa l'energia (treball). Un watt és un juliol pel segon. Si per exemple una bombeta de 10 watts està encesa durant una hora, l'energia que consumirà serà de 10 watts-hora (W · h) o 3.600 juliols (J).

La capacitat o potència d'una central energètica es mesura en watts, però l'energia generada anualment es mesurarà en watts-hora (W · h).

Altres unitats de potència

A més de la unitat de potència del sistema internacional de mesures, el watt (W). Existeixen altres unitats per mesurar la potència.

  • Unitats de potència del sistema anglès: cavall de força o de potència, horsepower en anglès, (hp). Les conversions del cavall de potència són les següents:
    1 HP = 550 ft · lbf / s
    1 HP = 745,7 W
  • En el sistema tècnic d'unitats, la potència es pot expressar en kilográmetro per segon, (kgm / s). La conversió a watts és la següent:
    1 kgm / s = 9,806215 W
  • La unitat de potència també es pot expressar en quilocaloria per hora (kcal / h). en aquest cas, es pot convertir les quilocalories a watts de la següent manera:
    1 kcal / h = 1000 cal / h = 1,1630556 W (watt).
  • En el sistema cegesimal tenim el Ergio per segon, (erg / s). En aquest cas, 1 erg / s = 1x10-7 W.
  • Finalment, el cavall de vapor (CV), una altra unitat de potència. La conversió del cavall de vapor a watts és la següent:
    1 CV = 735,35375 W

Errors comuns relacionats amb els watts

De vegades passa que la unitat de potència vaito s'utilitza en altres unitats de mesures que provoca confusions. Aquest seria el cas de la unitat vaito-hora comentada anterioremente, però hi ha altres consideracions a tenir en compte.

Watt i watt-hora

El quilowatt-hora (kWh) no és una unitat de potència, és una unitat d'energia. És comú confondre a causa de la tendència a escurçar el terme energètic utilitzant quilowatt en comptes de quilowatt-hora.

La potència i l'energia són fàcils de confondre. Es pot dir que la potència és el ritme de consum (o de generació) d'energia. Un watt és un joule per segon. Per exemple, si una bombeta de 100 W resta encesa durant una hora, l'energia consumida és de 100 watts-hora (W · h) o 0,1 quilowatt-hora (kW · h) o (60 × 60 × 100) 360.000 juliols (J). Aquesta seria la mateixa quantitat d'energia que faria brillar una bombeta de 40 W durant 2,5 hores.

La capacitat d'una planta elèctrica d'energia solar fotovoltaica es mesura en watts, però l'energia generada anualment es mesura en watts-hora. Aquesta última unitat no sol utilitzar-se, normalment es passa directament al quilowatt-hora, o megawatt-hora. Per indicar la potència de grans centrals elèctriques d'energia nuclear s'utilitza el megawatt-hora.

Watt-hora i Watt per hora

Una altra font de confusió pot ser causada per l'ús de terminologia incorrecta en fer esment de l'energia en kWh, que es pot confondre si es llegeix com si fos quilowatt per hora o kW / h. Aquest tipus d'unitat es troba relacionada amb la generació d'energia i pot ser interessant per a expressar les característiques d'una planta de potència.

Les unitats del tipus anterior, com ara el watt per hora (W / h) reflecteixen la capacitat de canvi de la potència per hora. Els watts per hora (W / h) són útils per a caracteritzar la velocitat d'increment de potència en les plantes de generació. Per exemple, una planta de potència que aconsegueix una potència d'1 MW de zero a 15 minuts té una taxa o velocitat d'increment de la seva potència de 4 MW / h. Les plantes hidroelèctriques, relacionades amb l'energia hidràulica, tenen una taxa d'increment de la potència molt alta, el que les fa molt aptes per a enfrontar-se a càrregues màximes i situacions d'emergència.

Dades de consum anual i capacitat

La majoria de la producció d'energia o consum en un període s'expressa en teravatis · hora consumits o produïts. El període que s'utilitza és normalment un any de calendari o un any financer. Un terawatt · hora és igual a un consum (o producció) continuat d'energia aproximadament de 114 megawatts durant un període d'un any.

A vegades es fa un balanç de l'energia consumida en un any que representaria la potència instal·lada fent transformacions més visibles per als receptors dels informes, per exemple, el consum continuat d'1 kW durant un any donaria com a resultat una necessitat en termes de energia d'uns 8760 kW · h / any. De vegades es parla de watts · any a les conferències de l'àmbit de l'escalfament global i el consum energètic.

Diferència entre W i W '

En molts llibres de física s'inclou la notació W per denotar la feina (de la paraula anglesa work) que s'ha de distingir de les unitats en watts (treball / temps). Normalment, en els llibres, s'escriu el treball amb la lletra W en cursiva o bé amb un traçat similar a la mà alçada.

valoración: 3 - votos 6

Última revisió: 13 de març de 2017

Tornar