瓦特(符号:W)是国际单位制的功率单位,简称瓦。1瓦特的定义是1焦耳/秒(1 J/s),其表示式为,常用的功率单位还有微瓦(1μW,10-6 W)毫瓦(mW,10-3W)、千瓦(kW,103W)、兆瓦(MW,106W)。1千瓦=1000瓦特;1兆瓦=1000千瓦。人们常用功率单位乘以时间单位来表示能量,例如1千瓦时就是一个功率为1千瓦的耗能设备在1小时内所消耗的能量,等于3.6×106焦耳。[2][3]
瓦特是以英国发明家詹姆斯·瓦特的名字命名的。[2]他开辟了人类利用能源新时代,标志着工业革命的开始。[1]瓦特是1882年西门子在英国科学进展协会以主席身份致辞时提出的。[2]“瓦特”这一单位名称于1889年首先被英国科学促进协会第二次会议采用。[4]1960年国际计量大会第十一次会议采用瓦特作为国际单位制中功率的单位。[5]
瓦特应用于辐射度量学[6]、热学[7]、电学[2]、声学[8]等领域,可用于描述各种电器电器[9]、声源[10]、光源[11]等。
历史
詹姆斯·瓦特(James Watt,1736年1月19日—1819年8月19日)是英国著名的发明家,是第一次工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”(简称“瓦”,符号W)。[1]

瓦特是1882年西门子在英国科学进展协会以主席身份致辞时提出的。由于法文中使用字母W困难,到1848年国际瓦特废除不用时,以绝对瓦特来取代。这两者的关系为1国际瓦特=1.00019绝对瓦特。[2]
1889年第2届国际电学家会议上,确定“瓦特”作为电功率的量度单位。其值由安培和伏特的国际基准来确定。即当电压为1 V,电流为1A时的直流电所具有的功率为1 W,或1 s时间内在电位差为1V的两点间,移动1C电量的电荷所做的功为1 W。[2]
瓦特是在1960年第11届国际计量大会上通过采用的。辐射通量单位也使用瓦特。这个量是表示光辐射性质的物理量。光源在1s时间辐射出1J能量定为瓦特。辐射通量也可称为辐射功率或辐射能。[2]
基本定义
单位换算
| 因数 | 频率 | 中文单位 | 英文词头 |
|---|---|---|---|
| 10-30 W | 1 qW | 亏瓦 | quecto |
| 10-27 W | 1 rW | 柔瓦 | ronto |
| 10-24 W | 1 yW | 幺瓦 | yocto |
| 10-21 W | 1 zW | 仄瓦 | zepto |
| 10-18 W | 1 aW | 阿瓦 | atto |
| 10-15 W | 1 fW | 飞瓦 | femto |
| 10-12 W | 1 pW | 皮瓦 | pico |
| 10-9 W | 1 nW | 纳瓦 | nano |
| 10-6 W | 1 μW | 微瓦 | micro |
| 10-3 W | 1 mW | 毫瓦 | milli |
| 10-2 W | 1 cW | 厘瓦 | centi |
| 10-1 W | 1 dW | 分瓦 | deci |
| 101 W | 1 daW | 十瓦 | deca |
| 102 W | 1 hW | 百瓦 | hecto |
| 103 W | 1 kW | 千瓦 | kilo |
| 106 W | 1 MW | 兆瓦 | mega |
| 109 W | 1 GW | 吉瓦 | giga |
| 1012 W | 1 TW | 太瓦 | tera |
| 1015 W | 1 PW | 拍瓦 | peta |
| 1018 W | 1 EW | 艾瓦 | exa |
| 1021 W | 1 ZW | 泽瓦 | zetta |
| 1024 W | 1 YW | 尧瓦 | yotta |
| 1027 W | 1 RW | 容瓦 | ronna |
| 1030 W | 1 QW | 昆瓦 | quetta |
电功率
电功率(P):表示电流做功的快慢。
电功率的两个基本公式:(适合任何电路)
电功率的两个导出公式:(只适合纯电阻电路)
纯电阻电路:电流做功时把电能全部转化成热,而不转化为其他形式的能量。[14]
机械功率
机械功率计算公式:,这个公式计算的是平均功率;
,这个公式计算的是瞬时功率。[15]
辐射度量学
在辐射度量学中,电磁波源的某发射表面上单位时间发射的电磁波能量称为辐射通量,单位为瓦特。[6]
| 光源种类 | 光通量(流明) | 光源种类 | 光通量(流明) |
|---|---|---|---|
| 太阳 | 3.9×1016 | 荧光灯(40W) | 2400 |
| 月亮 | 8×1016 | 低压钠灯(140W) | 14000 |
| 蜡烛 | 11.3 | 高压钠灯(400W) | 27000 |
| 白织灯(100W) | 1570 | 碘钨灯(500W) | 9750 |
| 高压水银灯(250W) | 10500 | 钢轮灯(400W) | 32000 |
1流明(微米)=0.00155瓦特[16]
热学
热流量是传热过程的基本参数。在换热器中传热的快慢用热流量表示。热流量:又称传热速率,指单位时间内通过传热面的热量。它表征换热器的生产能力,单位为W。[7]
反应堆热功率是反应堆输出的可利用热能所对应的功率。是用功率计来测量的。通常有两种测量方法,一种是测定冷却剂的热工参数以确定反应堆功率,从而能直接测量反应堆热功率。另一种方法是测量中子通量,利用电离室将中子通量转换为电流,按电流大小转换成对应的功率值,用放大器把信号放大,可从功率表上直接读出反应堆功率。秦山核电站的核反应堆热功率为966MW,加强工况时,核反应堆热功率可提高到1035MW。
电学
当电压为1 V,电流为1A时的直流电所具有的功率为1 W,或1 s时间内在电位差为1V的两点间,移动1C电量的电荷所做的功为1 W。[2]
| 名称 | 功率(W) |
|---|---|
| 荧光灯 | (6+4)~(40+8) |
| 立体声收录机 | 2*5~2*18 |
| 落地音响 | 10~20 |
| 29英寸彩色电视机 | 70~80 |
| 400mm电风扇 | 66 |
| 洗衣机 | 90~180 |
| 电冰箱 | 60~130 |
| 电熨斗 | 200~500 |
| 电热毯 | 20~100 |
| 电吹风 | 350~550 |
| 电热烫发钳 | 20~30 |
| 电热梳 | 20~30 |
| 电热杯 | 300 |
| 电水壶 | 300~2500 |
| 电瓷壶 | 300~700 |
| 电暖风 | 1500 |
| 电烤箱 | 600~1200 |
| 电饭锅 | 300~1400 |
| 电炒锅 | 1000~1500 |
| 小型吸尘器 | 80~100 |
| 家用空调器 | 1000~3000 |
| 电风扇 | 30~90 |

声学
参考资料 16
- 焦耳和瓦特的来源 — OSGeo中国中心
- 参考 3
- 为什么瓦特是电功率的单位
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- “10的30次方”有簡稱了!國際單位制新詞頭中文名稱發布 — 人民网
- https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwODMxEg94a2MtankyMDE1MDEwNzIaCGRtbjJ6eXp5
- 功率的计算公式 — 高考网
- 参考 16