Co to jest WAT? Jak przeliczać jednostkę [W] w oświetleniu?

James Watt to brytyjski inżynier i wynalazca, od którego nazwiska swoją nazwę bierze jedna z jednostek układu SI. Najczęściej spotkać można ją na żarówkach, ale nie tylko. Co to jest WAT i w jaki sposób go przeliczać? Gdzie można znaleźć WAT?

Wynalazca jednostki WAT- rys biograficzny

James Watt to brytyjski inżynier, który w ogromnym stopniu przyczynił się do rewolucji przemysłowej, stąd też określa się go również jako ojca rewolucji przemysłowej. Urodził się w 1736 roku, a już w 1955 roku, dzięki zdolnościom manualnym i matematycznym, zaczął pracę jako wytwórca przyrządów precyzyjnych, a następnie konstruktor przyrządów na Uniwersytecie Glasgow. Gdy jeden z profesorów tejże uczelni poprosił Watta o naprawę atmosferycznego silnika parowego Newcomena, ten uznał, że urządzenie jest zbyt energochłonne i usprawnił działanie silnika za pomocą pary. Maszyna parowa Watta zużywała 4-krotnie mniej paliwa niż Newcomena. To właśnie wynalezienie, a następnie ulepszenie konstrukcji maszyny parowej i silnika uznaje się za początek rewolucji przemysłowej.

By określić moc swoich silników, Watt wymyślił jednostkę konia mechanicznego, która następnie stała się powszechna w motoryzacji. Dla uczczenia pamięci tego znakomitego wynalazcy, jego nazwiskiem nazwano później jednostkę mocy i strumienia energii WAT [W], która zastąpiła konie mechaniczne.

Moc elektryczna i strumień energii, co to jest?

Wiedząc już, że WAT to jednostka mocy i strumienia energii układu SI, warto zagłębić się w ich definicje. Moc to wielkość fizyczna, za pomocą której określana jest wykonana praca w danej jednostce czasu. Moc elektryczna to z kolei iloczyn natężenia przepływającego przez urządzenie prądu i napięcia elektrycznego, do którego urządzenie jest podłączone. Można więc wyrazić moc za pomocą dwóch wzorów:

Wzór na moc średnią:

gdzie:

• P – moc,
• W – praca,
• t – czas.

Wzór na moc urządzeń elektrycznych:

gdzie:

• P – moc,
• U – napięcie elektryczne
• I – prąd przepływający przez urządzenie

Strumień energii to z kolei ilość energii przepływającej przez daną powierzchnię w określonej jednostce czasu.

WAT jako jednostka mocy

WAT jako jednostka mocy została użyta po raz pierwszy w 1882 roku, jednak do międzynarodowego układu SI trafiła niemal 100 lat później, dokładnie w 1960 roku. Przyjęło się, że WAT przede wszystkim jest jednostką mocy układu SI. Jeden WAT oznacza, że w ciągu jednej sekundy [s] została wykonana praca jednego dżula [J], co obrazuje poniższy wzór:

Jak przeliczać jednostkę WAT?

Choć WAT jest podstawową jednostką mocy, to często w życiu codziennym wykorzystuje się wiedzę o tym, jak przeliczać WAT. Najczęściej, ze względu na rachunki za prąd elektryczny, przelicza się W na Wh i kWh, czyli watogodziny i kilowatogodziny. Są to jednostki rozliczeniowe energii elektrycznej, które widnieją na rachunkach. By obliczyć ile kilowatogodzin [kWh] zużyje dany sprzęt elektryczny w określonym czasie, należy pomnożyć moc urządzenia przez ten czas w godzinach. Na przykład obliczenie ile energii zużyje lampa ogrodowa Kettle o mocy 6,8 W w ciągu dwóch godzin, podstawiamy następujące dane:

6,8 W*2h = 13,6 Wh

Dzięki temu wiemy, że lampa podczas dwugodzinnej pracy zużywa 13,6 watogodziny.

Zobacz również: Jak przeliczyć moc żarówek LED – przelicznik lumenów na tradycyjne żarówki

Przeliczanie WAT na większe lub mniejsze jednostki mocy wymaga wiedzy, ile WATów mieści się w kilowacie lub megawacie itp. Przedrostki są uniwersalne i podobne przyporządkowuje się także do innych podstawowych jednostek miary, jak metr, gram itp. Można więc stąd wywnioskować, że kW to 1000 W, z kolei jeden centywat (cW) to 0,01 wata. W przeliczaniu jednostek, pomocna może okazać się poniższa tabela:

Przelicznik kilowat [kW] na konie mechaniczne [KM]

Jak już wiemy, konie mechaniczne [KM] to jednostka miary, która została wprowadzona przez Jamesa Watta do określenia mocy silników parowych. Jednostka miała obrazować, ile koni byłoby potrzebnych do wykonania pracy przez maszynę parową. W Europie KM to wartość mocy, jaka zostanie zużyta na równomierne podniesienia ciała o masie 75 kg z prędkością 1 m/s. Konie mechaniczne to jednostka, która bardzo długo wykorzystywana była w motoryzacji do określenia mocy silników. Obecnie została zastąpiona ona przez kWh, ale fani motoryzacji chętnie nadal wolą określanie mocy swoich maszyn na podstawie koni mechanicznych. Jak więc przeliczyć kWh na KM? Co ciekawe – to zależy od systemu miar. W Europie przyjmuje się bowiem, że:

1 KM to 735,5, czyli 1 KM = 0,7355 kW

Jednak w krajach korzystających z anglosaskiego systemu miar przeliczanie KM na kW wygląda inaczej. Zgodnie z tym sposobem:

1 KM = 745,7 W, czyli 1 KM = 0,7457 kW

Oznacza to, że samochód o tej samej ilości koni mechanicznych będzie miał różną moc w zależności od kraju, w którym zostanie ona określona. To właśnie dlatego obecnie ujednolicono system oznaczania mocy silników poprzez zastąpienie KM przez kilowaty.

WAT na opakowaniu żarówki LED i tradycyjnej, skąd biorą się różnice?

Przed erą oświetlenia LED moc żarówki wyrażona w watach wystarczyła, by użytkownik mógł wyobrazić sobie jak jasno będzie ona świecić. Do teraz zresztą mówi się o mocy żarówki, choć już dawno znajomość samej mocy tego źródła światła nie wystarczy, by określić, jak oświetli ono wnętrze. Nowoczesne oświetlenie ledowe mimo mniejszej mocy, daje więcej światła, przy mniejszym zużyciu energii elektrycznej w porównaniu z tzw. tradycyjnymi żarówkami.

Wybierając żarówki i lampy LED do domu, warto zwrócić uwagę na następujące parametry:

• Ilość lumenów – strumień świetlny [lm]
• moc
• Ilość Kelwinów – to informacja o barwie światła [K] (ciepła czy zimna – zobacz, jak dobrać żarówkę do pomieszczenia)
• barwa światła,
• współczynnik oddania barw,
• efektywność energetyczna,
• inne – rodzaje żarówek, gwinty i oznaczenia.

Taka ilość informacji może nieco komplikować zakupy w stacjonarnym sklepie (o ile nie przygotowałeś się do nich odpowiednio wcześniej), dlatego służymy nieco prostszą metodą przeliczania mocy dla osób, które przyzwyczajone są do tradycyjnych, wolframowych żarówek. W dużym uproszczeniu można przyjąć, że patrząc na moc żarówka LED daje około 10 razy mocniejsze światło niż byłoby to w przypadku żarówki tradycyjnej o takiej samej ilości watów. Przykładowo, żarówka LED o mocy 9 W będzie emitowała światło zbliżone do 100 watowej żarówki wolframowej.