Watt

Watt er definert som joule per sekund (arbeid per tidsenhet):

${\displaystyle \mathrm {W} ={\frac {\mathrm {J} }{\mathrm {s} }}={\frac {\mathrm {N} \cdot \mathrm {m} }{\mathrm {s} }}}$ 

I klassisk mekanikk er én watt det arbeidet som kreves for å gi et legeme en konstant hastighet på én meter per sekund, når objektet har en tyngde eller en annen konstant motkraft på én newton.

Ved å bruke definisjonene av volt og ampere kan det vises at enheten også kan skrives på en form som er praktisk i elektromagnetisme:

${\displaystyle \mathrm {W} ={\frac {\mathrm {J} }{\mathrm {s} }}={\frac {\mathrm {N} \cdot \mathrm {m} }{\mathrm {s} }}={\frac {\mathrm {kg} \cdot \mathrm {m} ^{2}}{\mathrm {s} ^{3}}}=\mathrm {V} \cdot \mathrm {A} }$ 

Dermed er én watt også hastigheten elektrisk arbeid utføres med når én ampere (A) passerer en potensialdifferanse på én volt (V); 1 W = 1 volt-ampere (1 V·A). Ved å bruke Ohms lov kan to andre nyttige former utledes:

${\displaystyle \mathrm {W} ={\frac {\mathrm {V} ^{2}}{\mathrm {\Omega } }}=\mathrm {A} ^{2}\cdot \mathrm {\Omega } }$ 

der ohm (Ω) er den avledete SI-enheten for elektrisk motstand.

Tyngdekraften som virker på en person med massen 70 kg, er 70 kg · 9.81 m/s² = 687 N, der 9.81 m/s² er tyngdeakselerasjon ved havoverflaten. Når personen klatrer opp en 3 meter høy stige, utfører vedkommende et arbeid på omtrent 687 N · 3 m = 2060 J. Hvis klatringen gjøres på 5 sekunder, er effekten 2060 J / 5 s = 412 W. Dette er da et mål på hastigheten hvormed kjemisk energi lagret i kroppen (ATP) omgjøres, via mekanisk energi, til termisk energi (varme).

I kroppen omdannes daglig omtrent 10 MJ kjemisk energi til termisk energi og litt mekanisk energi (muskelarbeid).^[1] Effekten av prosessen er 10 · 10⁶ J / (24 · 60 · 60) s = 120 W. Kroppen fungerer altså som en varmeovn med effekt på rundt 100 W.

Alta kraftverk produserer årlig i snitt 655 GWh elektrisk energi. Siden det er 8 760 timer i et år, gir dette en gjennomsnittlig effekt på 655 GWh / 8760 h = 0,075 GW eller 75 MW, som er halvparten av anleggets kapasitet på 150 MW.^{[trenger referanse]}

I elektrisitetsbransjen brukes av og til symbolet W_e eller We for å referere til elektrisk effekt eller nettoeffekt, mens W_t, W_th eller Wt viser til termisk effekt. Spesielt internasjonalt er det vanlig at kraftverk oppgir produksjonskapasitet i MW_e eller GW_e.

For eksempel har Embalse kjernekraftverk i Argentina en produksjonskapasitet på 2 109 MW_t (varme), som benyttes for å drive en turbin som bare kan gi 648 MW_e (elektrisitet). Den store forskjellen skyldes ineffektiviteten til dampturbiner og de teoretiske begrensningene til en Carnotprosess. Det er alltid et stort tap i konvertering av termisk energi til elektrisk energi.

Som andre enheter i SI-systemet kan watt brukes sammen med alle SI-prefiksene. De vanligste prefiksene i bruk sammen med watt er kilo-, mega-, giga- og tera-.

En kilowatt (kW) er tusen (10³) watt, eller 1,36 hestekraft. Kilowatt er en av de mest brukte måleenheter for effekt, og brukes blant annet til å angi effekten av motorer. Kilowattime er en korresponderende enhet for energi.

En megawatt (MW) er en million (10⁶) watt. Megawatt er en mye brukt måleenhet for effekt, og brukes blant annet til å angi effekten av mindre kraftverk. Megawattime er en korresponderende enhet for energi.

En gigawatt (GW) er en milliard (10⁹) watt. Gigawatt brukes blant annet til å angi effekten av store kraftverk. Gigawattime er en korresponderende enhet for energi.

En terawatt (TW) er en billion (10¹²) watt. Enheten terawatt representerer en så stor effekt at enheten brukes lite i praksis, men den korresponderende energienheten terawattime (TWh) brukes om energiforbruk til byer og land.