Watt (Einheit)
| Physikalische Einheit | |
|---|---|
| Einheitenname | Watt
|
| Einheitenzeichen | $ \mathrm {W} $ |
| Physikalische Größe(n) | Leistung |
| Formelzeichen | $ P $ in der Elektrotechnik $ {\dot {Q}} $ in der Wärmetechnik |
| Dimension | $ {\mathsf {M\;L^{2}\;T^{-3}}} $ |
| System | Internationales Einheitensystem |
| In SI-Einheiten | $ \mathrm {1\,W=1\;{\frac {J}{s}}=1\;VA=1\;{\frac {kg\,m^{2}}{s^{3}}}} $ |
| In CGS-Einheiten | $ \mathrm {1\,W=10^{7}\;{\frac {erg}{s}}=10^{7}\;{\frac {g\,cm^{2}}{s^{3}}}} $ |
| Benannt nach | James Watt |
| Abgeleitet von | Joule, Sekunde |
| Siehe auch: Voltampere, Var | |
Das Watt ist die im internationalen Einheitensystem für die Leistung (Energieumsatz pro Zeitspanne) verwendete Maßeinheit. Sie wurde nach dem schottischen Wissenschaftler und Ingenieur James Watt benannt. Als Einheitenzeichen wird der Großbuchstabe „W“ verwendet.
Das Watt ist eine abgeleitete Einheit. Sie lässt sich aus den Basiseinheiten kg, m und s zusammensetzen:
- $ \mathrm {1\,W=1\,{\frac {kg\,m^{2}}{s^{3}}}} \, $
Geschichte
Die Einheit ist nach James Watt benannt, der für seine Verbesserung des Wirkungsgrades von Dampfmaschinen bekannt ist. Sie wurde 1882[1] von der British Science Association vorgeschlagen und auf ihrem zweiten Kongress im Jahr 1889[2] als Einheit für Leistung anerkannt. Gegenüber der vorher üblichen Einheit „ampere.volt“ hatte die neue Einheit einen deutlicheren Bezug zur Mechanik, sodass sie bei Elektromotoren auch als Ersatz für die Einheit PS (Pferdestärke) akzeptiert wurde.[1] Im Jahr 1948 wurde die Einheit dann nochmals durch die neunte Generalkonferenz für Maß und Gewicht definiert, und 1960 in das Internationale Einheitensystem aufgenommen.
Veranschaulichungen
Ein Watt ist gleich der Leistung, um
- pro Sekunde eine mechanische Arbeit von einem Joule zu verrichten ($ \mathrm {1\,W=1\,{\tfrac {J}{s}}} $), also beispielsweise innerhalb einer Sekunde über die Strecke von einem Meter die Kraft von einem Newton aufzuwenden,
- bei einer elektrischen Spannung von einem Volt an einem rein Ohmschen Widerstand einen elektrischen Strom von einem Ampere fließen zu lassen ($ \mathrm {1\,W=1\,\mathrm {VA} } $), oder
- pro Minute ein Gramm Wasser um ca. 14,3 K (also innerhalb einer Minute von 15 °C auf etwa 29,3 °C) zu erwärmen.
Wobei zu beachten ist, dass die unterschiedlichen Leistungsarten ebenso wie Energieformen nicht immer direkt ineinander überführbar sind.
Gebräuchliche dezimale Vielfache
Die Einheit Watt ist mit verschiedenen dezimalen Vielfachen (auch SI-Präfixen) in Verwendung, beispielsweise:
| Präfix-Schreibweise | Dezimal |
|---|---|
| 1 mW (Milliwatt) | 0,001 W |
| 1 W (Watt) | 1 W |
| 1 kW (Kilowatt) | 1.000 W |
| 1 MW (Megawatt) | 1.000.000 W |
| 1 GW (Gigawatt) | 1.000.000.000 W |
| 1 TW (Terawatt) | 1.000.000.000.000 W |
| 1 PW (Petawatt) | 1.000.000.000.000.000 W |
Elektrotechnik
- Elektrische Leistung: In der Elektrotechnik wird das Watt ausschließlich für die Angabe der Wirkleistung verwendet, des Weiteren werden – vor allem in der Energieversorgungstechnik – noch folgende Einheiten verwendet:
- Voltampere, Einheit der elektrischen Scheinleistung
- Var (Einheit), Einheit der elektrischen Blindleistung
- Im Bereich der Hochfrequenz- und Mikrowellen-Technik verlagert sich auch bei leitungsgebundener Übertragung mit zunehmender Frequenz die Signal- und Energie-Übertragung von den Leitungsstrukturen auf die sich an den Leitungsstrukturen ausbildenden elektromagnetischen Felder. Statt Strom und Spannung wird dann auf der sog. „Spannungsebene“ mit sog. „Wellengrößen“ gerechnet, welche die Einheit $ {\sqrt {W}} $ („Wurzel-Watt“) besitzen.[3]
Siehe auch
- Weitere Beispiele für Leistungen finden sich im Artikel Größenordnung (Leistung)
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Gérard Borvon: History of the electrical units. S-eau-S, , abgerufen am 4. April 2014.
- ↑ Robert A. Nelson: The International System of Units. Applied Technology Institute, abgerufen am 4. April 2014.
- ↑ Zinke, Brunswig; Hochfrequenztechnik 1; 6. Auflage; Springer Verlag; 2000
