Watt (Einheit)
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
| Einheit | |
|---|---|
| Norm | SI-Einheitensystem |
| Einheitenname | Watt |
| Einheitenzeichen | W |
| Beschriebene Größe(n) | Wirkleistung; Wärmestrom |
| Größensymbol(e) |  |
| Dimensionsname | Leistung |
| Dimensionssymbol | P |
| In SI-Einheiten |  |
| In CGS-Einheiten |  |
| Benannt nach | James Watt |
| Siehe auch: Voltampere, var | |
Das Watt ist die SI-Einheit für die Leistung. Das Watt wurde nach dem schottischen Erfinder James Watt benannt. Als Einheitenzeichen wird der Großbuchstabe „W“ verwendet. Die Leistung gibt die Änderung (vgl. Energieerhaltungssatz) der Energie bzw. Arbeit pro Zeitintervall an. Daher kann ein Watt als ein Joule pro Sekunde dargestellt werden.
Da die Umsetzung von Energie (und somit ihre Ableitung nach der Zeit, also die Leistung) einen universellen Vorgang von der Ebene der Quarks bis zur Explosion von Sternen (Supernova) darstellt, umfasst die Manifestation von Leistung viele Größenordnungen. Deshalb wird das Watt häufig mit SI-Präfixen kombiniert, z. B. als Kilowatt (kW) für 1000 Watt.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Beispiele
[Bearbeiten] Elektrotechnik
Eine Glühlampe mit einer Leistung von 60 W wandelt bei konstanter Leistung in einer Stunde 60 Wh oder 0,06 kWh elektrischer Energie in Licht und Wärme um.
Berechnung der elektrischen Leistung zum Zeitpunkt t (Augenblicksleistung oder Momentanleistung):
- P(t) – elektrische Leistung zum Zeitpunkt t (SI-Einheit Watt).
- U(t) – elektrische Spannung zum Zeitpunkt t (SI-Einheit Volt).
- I(t) – elektrische Stromstärke zum Zeitpunkt t (SI-Einheit Ampere).
Die elektrische Leistung entspricht nur dann dem Produkt der Effektivwerte von Strom und Spannung, wenn diese keine Phasenverschiebung aufweisen.
[Bearbeiten] Verbreitete Irrtümer
Eine Kilowattstunde (kWh) ist keine Stromstärkeeinheit, sondern eine Energieeinheit. Deren umgangssprachliche Verkürzung zu Kilowatt (kW) als Energieeinheit ist eine Quelle von Missverständnissen. Falsch ist auch der bei manchen beliebte Gebrauch von kW/h als Energieeinheit oder kW/h als Abkürzung für Kilowattstunde.
Das Kilowatt ist die Maßeinheit für die Wirkleistung des elektrischen Stromes, der von elektrischen Geräten aufgenommen wird.
Die Gerätehersteller sind zur Angabe der maximalen Leistungsaufnahme verpflichtet, was in der Werbung oft als positives Leistungsmerkmal dargestellt wird. Die Leistungsabgabe kann jedoch weit geringer sein, von Gerätetyp zu Gerätetyp unterschiedlich: Sie ist abhängig vom Wirkungsgrad oder umgekehrt von den Energieverlusten bei der Wandlung der elektrischen Energie in andere Energiearten: Wärmeverluste, mechanische und andere Verluste reduzieren die tatsächliche abgegebene Leistung z. B. einer Bohrmaschine oder eines Staubsaugers. Beispiel: Eine Glühlampe mit 60 Watt Leistung nimmt 60 Watt auf, gibt jedoch viel weniger Leistung in Form des erwünschten Lichtes wieder ab, aber viel mehr in Form unerwünschter Wärme. Viel größer ist der Wirkungsgrad einer Glühlampe, wenn man sie als Wärmequelle betrachtet.
Die Watt-Angabe des Herstellers muss auch keineswegs die Dauerleistung des Gerätes sein, sondern kann auf eine angegebene „KB“, d. h. Kurzbetriebszeit beschränkt sein oder kann sich z. B. bei Backöfen auf das ungeregelte Schnellaufheizen beziehen, während die Dauerheizleistung weit geringer ist.
Es gibt auch keinen Effektivwert der Energiegröße Leistung, auch wenn das Produkt aus dem Effektivwert der Spannung und dem Effektivwert der Stromstärke unrichtigerweise RMS-Leistung genannt wird.
[Bearbeiten] Mechanik
Berechnung der mechanischen Leistung:
- F – Kraft (SI-Einheit Newton).
- s – Weg, auf dem die Kraft wirkt (SI-Einheit Meter).
- t – Zeit der Kraftwirkung (SI-Einheit Sekunden).
- v – Geschwindigkeit (SI-Einheit m/s).
- W – Arbeit (SI-Einheit Joule = Wattsekunde).
