واط

ميكرواط [µW]

ومن ناحية أخرى، يساوي واحد من مليون (10−6) واط. عادة القوى المهمة التي يتم قياسها بالميكروواط في أنظمة الأجهزة الطبية مثل EEG و ECG ، في مجموعة متنوعة من الأدوات العلمية والهندسية وأيضًا بالإشارة إلى أجهزة الاستقبال الراديوي والراداري.

أتّوواط [aW]

كذلك، قيمته تساوي (10−18) واط، تبلغ شدة (قوة) الصوت في الماء المقابلة للضغط الصوتي المرجعي العالمي البالغ (ميكرو باسكال) على وجه التقريب 0.65 aW/m2.

فيمتوات

تيراواط [TW]

من جانب آخر، تساوي (10+12)واط ، إن إجمالي الطاقة التي يستعملها البشر في مختلف أنحاء العالم تُقاس عادة بتيراواط. وتساوي أقوى طاقة ليزر أُنتج من منتصف الستينيات إلى منتصف التسعينيات من القرن العشرين ينتج الطاقة بالتيراواط، ولكن فقط لأطر زمنية نانوية. يبلغ متوسط ضربات البرق ذروة تيراواط واحد، ولكن هذه الضربات تستمر فقط لمدة 30 ميكروثانية.

فيمتوواط [fW]

ومن جهة أخرى، يساوي (10−15) واط. يستعمل في المجالات التقنية وحساب شدة الإشارات إلى المستقبلات الراديوية وأجهزة الرادار. مثلًا، تتطلب أرقام أداء موالف FM ذات مغزى للحساسية والهدوء والإشارة إلى الضوضاء تحديد طاقة التردد اللاسلكي المطبقة على دخل الهوائي. غالبًا ما يتم تحديد مستويات الإدخال هذه في ديسيبل (الديسيبيلات المشار إليها بـ 1 فيمتوواط). الذي هو 0.2739 ميكروفولت عبر حمل 75 أوم أو 0.5477 ميكروفولت عبر حمولة 300 أوم؛ تأخذ المواصفات في الاعتبار معاوقة دخل التردد اللاسلكي للموالف.

ميجاواط [MW]

إضافةً إلى ذلك، يساوي 1 مليون واط (10+6) واط، الكثير من الأحداث أو الآلات تنتج أو تستمر في تحويل الطاقة ضمن هذا النطاق، بما في ذلك المحركات الكهربائية الكبيرة؛ والسفن الحربية الضخمة مثل حاملات الطائرات، والغواصات؛ ومزارع الخوادم الضخمة أو مراكز البيانات؛ وبعض معدات البحث العلمي، مثل مناجم الفحم العملاقة، وبقايا إنتاج أشعة الليزر الكبيرة للغاية. وقد يستعمل مبنى سكني أو تجاري كبير عدة ميغاوات في الطاقة الكهربائية والحرارة. أما على السكك الحديدية فإن القاطرات الكهربائية الحديثة عالية الطاقة تتمتع عادة بذروة إنتاج الطاقة من 5 إلى 6 ميجاوات، في حين تنتج بعض هذه القاطرات طاقة أكبر بكثير. ويستعمل يوروستار، مثلًا، أكثر من 12 ميجاوات، في حين تنتج القاطرات الثقيلة التي تعمل بالديزل والكهرباء أو تستعمل عادة من 3 إلى 5 ميجاوات. تمتلك محطات الطاقة النووية الأمريكية قدرات صيفية صافية تتراوح بين 500 و 1300 ميجاوات.

ومن ناحية أخرى، أول ذكر للميجاوات كان في قاموس أكسفورد الإنجليزية (OED)، هو مرجع في لقاموس ويبستر 1900. كمايرد أنها ظهرت أول مرة عام 1885.

أمثلة

وفي هذا السياق، شخص كتلته تساوي 100 كجم يتسلق سلم ارتفاعه 3 أمتار في 5 ثوان يبذل شغل بمعدل يقارب 600 واط. (الكتلة) مضروبة في (التسارع الناتج عن الجاذبية) مضروبا في (الارتفاع) مقسوما على (الزمن) المستغرق في رفع الجسم إلى ارتفاع معين يعطي معدل بذل الشغل أو القدرة.

كذلك، العامل على مدار يوم عمل من 8 ساعات يمكنه الحفاظ على متوسط إنتاج (قدرة) يقارب 75 واط؛ ويمكن تحقيق مستويات قدرة أعلى لفترات قصيرة وبواسطة الرياضيين.

ميللي واط [mW]

المضاعفات

من جهة ثانية، ميللي واط (mW) يساوي واحد من ألف (10 −3 ) واط. ينتج مؤشر ليزر نموذجي قرابة خمسة ميللي واط من الطاقة الضوئية، في حين أن السمع النموذجي للأشخاص يستعملون أقل من واحد ميللي واط.، الاشارات الصوتيّة وإشارات كهربائية أخرى تقاس بالديسيبل ميلي واط (dBm) وتساوي واحد ميللي واط (mW).

الكيلوواط [kW]

من جانب آخر، وتتلقى مساحة سطح تبلغ مترًا مربعًا على الأرض قرابة كيلوواط واحد من أشعة الشمس من الأشعة الشمسية (في يوم واضح في منتصف اليوم، بالقرب من خط الاستواء).

وفي هذا السياق، الكيلوواط الواحد يساوي 1.34 حصان بخاري، أي أنه سخان صغير يحمل عنصر تسخين واحد ينتج طاقة مقدارها ، وتناسب الاستهلاك الكهربائي المنزلي.

إضافةً إلى ذلك، تساوي 1000 واط (10+3)واط، تستعمل هذه الواحدة عادة للإشارة إلى القدرة الكهربائية للمحرك وطاقة المحرك الكهربائي والآلات والسخانات. وهي كذلك وحدة شائعة للتعبير عن خرج الطاقة الكهرومغناطيسية لمحطات البث الإذاعي والتلفزيوني.

نانوواط [nW]

وفي هذا السياق، يساوي واحد من المليار (10−9) واط.تُستعمل القوى التي تُقاس بالنانوواط في الإشارة إلى أجهزة استقبال الراديو والرادار.

جيجاواط [GW]

وفي هذا السياق، تساوي (10+9) واط، تستعمل هذه الوحدة غالبًا في محطات الطاقة الكبيرة أو شبكات الطاقة. مثلًا، بحلول نهاية عام 2010، كان من المتوقع أن يزداد نقص الطاقة في مقاطعة شانشي في الصين إلى 5 إلى 6 جيجاواط ، وكانت القدرة المركبة لطاقة الرياح في ألمانيا 25,8 جيجاواط. أكبر وحدة (من بين أربع وحدات) ومن بين محطات الطاقة النووية البلجيكية لديها ذروة إنتاج 1.04 GW. تم تصنيع محولات HVDC مع تقديرات طاقة تصل إلى 2 GW.

أصل الاسم واعتماده كوحدة

علاوةً على ذلك، كانت «الوحدات الدولية» مهيمنة من عام 1909 حتى عام 1948. بعد المؤتمر العام التاسع للأوزان والمقاييس في سنة 1948، تم إعادة تعريف الواط «الدولي» من الوحدات العملية إلى الوحدات المطلقة (أي باستخدام الطول والكتلة والوقت فقط). هذا يعني أن 1 واط عُرّف الآن أنه كمية الطاقة المنقولة في وحدة زمنية، وهي 1 جول/ثانية في هذا التعريف الجديد، واط واحد «مطلق» = 1.00019 واط «دولي». من المرجح أن النصوص المكتوبة قبل عام 1948 تستعمل الواط «الدولي»، مما يعني توخي الحذر عند مقارنة القيم العددية من هذه الفترة مع وات ما بعد عام 1948. في عام 1960، اعتمد المؤتمر العام الحادي عشر للأوزان والمقاييس الواط «المطلق» في النظام الدولي للوحدات (SI) كوحدة القدرة.

القواسم

قواسم الواط ومضاعفاته

وعلى صعيد آخر، في أكتوبر 1908، في المؤتمر الدولي للوحدات والمعايير الكهربائية في لندن ، أًنشئ مايسمى بالتعاريف «الدولية» للوحدات الكهربائية العملية. وعُرّف الواط أنه يساوي 107 في النظام العملي للوحدات.

من جهة ثانية، سميت وحدة القدرة الكهربائية نسبة للمخترع الاسكتلتندي جيمس واط (وات) لإسهاماته في تطوير المحرك البخاري ، بعد أن اقترح كارل ويليام سيمينز ذلك في أغسطس 1882، في خطاب رئيسه إلى المؤتمر الثاني والخمسين للجمعية البريطانية لتقدم العلوم ، باعتبار أن الوحدات في النظام العملي للوحدات تسمى بأسماء علماء الفيزياء الرائدين ، اقترحت شركة سيمينز اسم «واط» قد يكون مناسباً لوحدة القدرة الكهربائية، وحددت الوحدة على أنها «القدرة التي ينقلها تيار 1 أمبير خلال فرق جهد 1 فولط».

بيكوواط [pW]

ومن ناحية أخرى، لا يجب الخلط بينه وبين البتاواط الأكبر بكثير (PW)، قيمته تساوي (10−12)واط. ويستعمل عادة في إشارات أجهزة استقبال الراديو والرادار، وإلى الصوتيات. واحدة البيكوواط تعد القيمة المرجعية الدولية للطاقة الصوتية عندما يتم التعبير عن هذه الكمية على أنها مستوى بالديسيبل.

تعريف

من جهة ثانية، الواحد واط هو معدل بذل العمل حينما تثبت سرعة جسم عند واحد متر لكل ثانية ضد قوة معارضة ثابته تساوي واحد نيوتن.

ومن جهة أخرى، يمكن استنتاج تحويلتين وحداتيّن إضافيتين للواط باستخدام المعادلة أعلاه وقانون أوم.

علاوةً على ذلك، حيث إن الأوم هي وحدة مشتقة في النظام الدولي لقياس المقاومة الكهربائية.

علاوةً على ذلك، من ناحية الكهرومغناطيسية: الواحد واط هو معدل بذل العمل عندما يسرى تيار شدته واحد أمبير (A) خلال فرق جهد كهربائي يساوي واحد فولت (V).

بيتا واط [PW]

من جانب آخر، تساوي (10+15)واط، وهي الطاقة التي ينتجها الليزر الحالي في فترة زمنية مقدرة بالبيكوثانية (10−12 ثانية)، ومن بين هذه الأنواع ليزر نوفا للورنس ليفرمور الذي وصل إلى خرج طاقة مقدارها 1.25 بيكوواط (1.25 x 10+15واط) باستخدام تقنية التضخيم النبضي المجزأ، مدة النبضة قرابة 0.5 بيكوثانية (5 x 10 −13 ثانية) وتعطي طاقة مقدارها 600 جول.

علاوةً على ذلك، مثال آخر الليزر المستعمل في تجارب الاشتعال السريع (LFEX) في معهد هندسة الليزر (Ile) في جامعة أوساكا في اليابان، والذي حقق خرج طاقة يبلغ لمدة .

• تحويلات
• الواط = 1 جول\الثانية
• الواط = 0.0013404 حصان
• الكيلو واط = 1.3404 حصان

في هذا الإطار، بحسب متوسط الإشعاع الشمسي الإجمالي البالغ 1.366 كيلوواط/م+2 ، فإن الطاقة الإجمالية لأشعة الشمس التي تضرب الغلاف الجوي للأرض تقدر بـ 174 بيتاوواط.