Чем отличается метр от килограмма — понятно всем. Но разница между вольтом и ваттом не кажется столь очевидной. Люди, не имеющие отношения к физике и электричеству зачастую помнят, лишь общие обозначения и смутные формулы. Если говорить совсем простыми словами, это две абсолютно разные единицы измерения, которые путают только из-за их созвучия. А чтобы более глубоко понять отличия, необходимо вспомнить определения этих величин.
Определения
1 вольт — это 1 Дж/ 1 Кл. То есть, разность потенциалов будет равняться 1 В, если на перемещение заряда в 1 кулон потребуется потратить работу в 1 джоуль.
При этом для разных величин определение 1 вольта может звучать по-разному (пример на фото ниже). Но суть процесса всегда будет оставаться неизменной: чтобы получить 1 В нужно потратить 1 Дж на перемещение 1 Кл.
Что измеряется в вольтах: электрический потенциал, электрическое напряжение, разность потенциалов, электродвижущая сила.
1 Вт — это мощность, при которой за одну секунду времени совершается работа в один джоуль.
Основной формулой для определения ватта считается:
\[ \begin{equation} 1 Вт = \frac{1 кг * 1 м^ 2}{1 с^ 3} \end{equation} \]
Помимо нее существует еще несколько вариантов выражения (без использования основных единиц СИ):
\[ Вт = \frac{Дж}{с} = \frac{Н*м}{с} = В * А\]
Что измеряется в ваттах: мощность, мощность постоянного и переменного тока, тепловой поток, поток излучения и звуковой энергии.
Главное различие — это то, что данные единицы предназначены для измерения разных физических величин. Как метры — для расстояния, а секунды для подсчета времени.
Чтобы нагляднее изобразить отличие между этими понятиями, достаточно вспомнить процесс оплаты коммунальных услуг. Плата идет за электричество в сети (за те самые 220 В), но начисляется она в киловаттах. То есть потребители платят за то, что приборы смогли взять из электросети.
Путаница возникает по двум причинам:
- обе единицы измерения взаимосвязаны. Обе величины можно встретить в одних и тех же формулах, в качестве характеристик того или иного физического явления;
- названия созвучны. Также стоит учитывать, что на бытовых электроприборах, обычно указывают и V, и W.
Простыми словами
Чтобы объяснить разницу между этими единицами измерения простыми словами, достаточно рассмотреть обычную электрическую сеть. Напряжение в ней стандартное ̴ 220 В, но при этом у каждого бытового прибора, подключенного к сети, своя мощность. В лампочке может быть и 5 Вт, и 50 Вт и 150 Вт.
В этом случае чем больше Вт, тем быстрее конкретный прибор может брать электричество из сети (скорость потребления энергии).
Разницу между этими характеристиками можно выразить без привязки к электричеству, достаточно представить себе водопровод. Простыми словами: сила тока — это скорость передвижения водных масс, напряжение — давление воды, сопротивление — диаметр трубы. Осталось вспомнить формулу Вт = В*А. Мощность (расход воды) будет тем сильнее, чем больше напряжение (давление водных масс) и сила тока (скорость передвижения).
Не стоит забывать и о такой характеристике, как сопротивление (исчисляется в омах). В привязке к водопроводу это будут разнообразные плотины и заграждения внутри трубы. Чем больше помех и препятствий будет у потока, тем медленнее будут двигаться водные массы (упадет сила тока).
В итоге распространенная фраза: «220 вольт сколько ватт?» — некорректна. Для того чтобы получить ответ на подобный вопрос, нужно знать еще и силу тока в сети. Только зная эту информацию, можно воспользоваться формулой или одним из онлайн-калькуляторов и «перевести» ватты в вольты.
Зачем это знать?
Эти знания могут понадобиться при выборе электроприборов или укладке электропроводки в доме.
Ведь, при неправильном вычислении допустимой мощности, кабель может не выдержать и перегореть. Также не стоит забывать о том, что от этого параметра зависит производительность приборов. То есть менее мощная болгарка или циркулярная пила, будет работать намного медленнее (либо вообще не справится с поставленной задачей). Так что не факт, что купив маломощный агрегат, получится сэкономить на оплате электроэнергии.
Спасибо за разъяснения. Для чайников — это то, что надо. Буду к ней возвращаться.