Многие из вас видели разницу цен в отечественных и китайских интернет-магазинах на мощные светодиоды. Модель на 50W в Китае стоит 100руб, в России 500 руб. Внешне они похожи, энергопотребление одинаковое, отличий никаких не видно.

На самом деле есть много технических характеристик, которые используют китайцы для максимального удешевления LED. При этом очень сильно страдает и качество и параметры. Но для плохого и дешёвого диода не пишут реальные параметры, указывают от качественных LED. Обычно пишут те же стандартные 50.000ч. службы, такую же мощность. Будут рассмотрены только сверхъяркие светодиоды белого света на 100вт, 50вт, 30вт, 20вт, 10вт. Инфракрасные ИК, ультрафиолетовые УФ, RGB будут участвовать в отдельных обзорах и тестах.

• 1. Размер
• 2. Параметры сверхярких светодиодов
• 3. Характеристики от китайцев
• 4. Пример характеристик от Bridgelux
• 5. Цена
• 6. Разброс параметров
• 7. Материал основания
• 8. Проводники
• 9. Самые мощные
• 10. Линзы для оптики

Размер

Иногда продавец в спецификациях на светодиоды 10 вт, 20 вт, 30 вт, 50 вт, 100 вт пишет размер используемых кристаллов, в единицах «mil». Это единица измерения равная одной тысячной дюйма, или 0,0254 миллиметра. Чтобы проверить продавца на честность, можно измерить микрометром размеры кристаллов. Только требуется полная разборка с демонтажом силиконового покрытия, удалением слоя люминофора.

Светодиодные матрицы состоят из стандартных кристаллов на 1 ватт, которые ставятся с одноватники в корпусе Эмиттер. Стандартные габариты чипа 30*30mil и 45*45mil, в миллиметрах 0,762*0,762мм и 1,143*1,143мм. Номинальный ток 300мА.

Исключением является светодиод 10W, у него их 9 штук. Еще один приплюсовали маркетологи, для увеличения продаж.

Параметры сверхярких светодиодов

Чтобы удешевить стоимость, китайцы решили ставить на 10W, 20W, 30W, 50W, 100W кристаллы поменьше и похуже на 0,5W и 0,75W, для которых номинальный ток 150мА и 220мА. Для них 300мА будет слишком много, они будут сильно деградировать и греться. Хорошие кристаллы должны иметь размер от 30*30mil до 45*45mil.

Соответствие размеров и мощности:

1. 1W = 45*45mil;
2. 1W = 30*30mil;
3. 0,75W = 24*40mil;
4. 0,5W = 24*24mil.
5. 0,5W = 20*20mil для SMD5730

Bridgelux, Epistar, Epileds

Характеристики от китайцев

Заботливый продавец на странице с товаром размещает таблицу с параметрами светодиодных матриц. Если эти данные не указаны, то покупать в этом месте не советую, может быть большой разброс в качестве.

В таблице для 24*24mil вы видите, что продавец указывает стандартную мощность 10вт, 20вт, 30вт, 50вт, 70вт, 100вт и количество установленных кристаллов. Внимательно смотрим на напряжение и силу тока. Для 100вт количество вольт 30-32В, Ампер 2-2,1А.

Вычисляем мощность для 24*24mil :

• минимальная 30В*2А = 60вт;
• максимальная 32В*2,1А = 67,2вт;
• то есть вместо обещанных 100вт, будет 60-65вт.

Значение в 60-65вт всё равно завышено, так как 1 чип на 0,5W, то реально там 50W, а продали нам его как 100вт. Кристаллы и так самые дешевые и самые плохие, поэтому любой разгон им противопоказан.

Вычисляем для 24*44mil:

• минимальная 30В * 2,850А = 85,5W;
• максимальная 32В * 3А = 96W;
• среднее будет 90W.

По таблице получили 90W, реально там 75W, завысили на 15W.

Посчитаем для 30*30 mil:

• минимум 32В * 2,8А = 89,6W
• максимум 34В * 3,5А = 119W
• среднее 105W

Размер 30*30mil обеспечивает обещанные технические характеристики. Такие же чипы ставятся в обычные качественные одноватники 1W с энергопотреблением 10вт, 20вт, 30вт, 50вт, 70вт, 100вт

Пример характеристик от Bridgelux

..

Покажу характеристики мощных светодиодных COB матриц от мировых производителей. Используйте эту таблицу для сравнения с бюджетными. Световой поток зависит от цветовой температуры, чем она выше, тем лучше эффективность Люмен на Ватт. Еще зависит от индекса цветопередачи, при CRI70 показатель светоотдачи до 128 лм/вт.

Разница по этим параметрам для одинаковой мощности, например 50W, получается:

• CRI90, 2700К, 50вт = 80 лм/вт;
• CRI70, 5600К, 50вт = 128 лм/вт;
• 128лм/вт — 80лм/вт = 48лм/вт разница, или 60%.

Цена

Осталось самое интересное, это цена таких изделий на 10W, 20W, 30W, 50W, 100W. Укажу цены в рублях, по которым покупал. Как вы видите цена отличается в 3-4 раза. Покупая дешевое барахло не надейтесь на чудо, что вам повезёт и попадется хороший. единственный способ длительной эксплуатации, это использование заниженного тока. Таким образом можно избежать активной деградации и лишнего нагрева.

Энергопотребление	24*24mil	24*44mil	30*30mil
10W	33 руб.	20 руб.	129 руб.
20W	78	63	226
30W	98	82	278
50W	131	107	302
70W	150	—
100W	205	121р.	453

Максимум такие чипы можно нагревать до 60° и это температура кристалла, а не корпуса. Критическая будет 70°. У мощных фирменных нагрев допустим до 110°, у самых качественных и дорогих до 150°.

Световой поток, конечно же у них прилично завышен, китаец обещает 100 лм/вт. Реально бывает от 60 до 80лм/вт. У качественного фирменного этот показатель 105-120 лм/вт.

Эту информацию можно использовать для возврата денег за товар. Вас обманули, если реальная мощность оказывается в 2 раза меньше. Открываем диспут на Aliexpress и просим возврат половины суммы. Две недели назад купил таких диодов на 2000 руб. скоро придут и буду просить возмещение ущерба за обман.

Разброс параметров

Дешевые светодиодные чипы на 10, 20, 50, 100 ватт могут иметь достаточно большие отличия по параметрам. Из-за этого часть чипов будет сильнее греться и деградировать, соответственно они быстрее выйдут из строя. Для проверки включите на очень малом токе, чтобы они немного светились. Визуально вы увидите, что некоторые кристаллы светят сильно, а другие плохо.

Материал основания

Для удешевления стоимости, китайцы в качестве материала основания используют алюминий или его сплавы. У качественных применяется медь, у которой лучше теплопроводность. Поэтому качественный мощный светодиод должен весит в 2-3 больше, чем дешевый.

Проводники

Для подключения кристаллов к контактам используют тонкие нити в количестве от 2 до 4 штук. И тут можно сэкономить, заменив 4 золотые нити на медные или уменьшив количество до 2 штук. Еще один вариант, это медная нитка покрытая золотом сверху, найти разницу очень сложно.

Они отвечают за силу тока, на которой диод может работать. Они делаются с запасом, чтобы выдерживать скачки напряжения и не перегорать. На бюджетных матрицах их меньше или они сделаны из меди.

Некоторые из вас уже сталкивались с подобным явлением на светодиодных габаритных лампах. Китайская лампочка со стабилизатором питания отработает меньше часов, чем лампа на фирменных диодах без стабилизатора. У фирменного качественные проводники, которые хорошо выдерживают скачки в автомобильной сети, которые бывают до 30В.

Самые мощные

Кроме распространённых на 10 вт, 20 вт, 30 вт, 50 вт, 100 вт бывают и самые мощные светодиоды на 150W, 300W, 500W. По результатам тестирования световой поток при наличии оптики на диоде 500 ватт плавит снег на расстоянии нескольких метров. Благодаря большому размеру установленных кристаллов, из них вылетают очень жирные и разогретые фотоны.

Линзы для оптики

При изготовлении светодиодных прожекторов и светильников самое сложное это найти подходящий корпус, который будет фокусировать, защищать, охлаждать. Обычно в наличии бывает радиатор и драйвер, как основа конструкции. Один из самых простых способов закрыть мощный светодиод и сфокусировать его световой поток, это установка линзы-коллиматора. Комплект состоит из хромированной рамки, отражателя и линзы. Фокусирование света может быть от 5° до 90°. Достаточно закрепить светодиод на любом радиаторе и закрыть его сверху. Он будет полностью защищен от внешних воздействий, вдруг вороны выклюют его.

Светодиодные светильники постепенно стали заменять все остальные осветительные приборы за счет своей экономичности и яркости светового потока. То есть, по всем показателям на сегодняшний день это самый наилучший вариант, особенно когда дело касается уличного освещения. Не секрет, что производители сегодня предлагают большой выбор в плане светильников для освещения улицы, здесь не только единичные источники света, но и даже прожектора, на которых возлагается обязанность освещать большую территорию. Отсюда и часто встречаемый вопрос, как светит светодиодный прожектор 10 Вт?

Суть вопроса не в том, что качественно производится освещение или нет. Дело все в мощности. То есть, насколько хватает такого прожектора, чтобы осветить определенную площадь. А точнее, отойдя на какое расстояние от осветительного прибора мощностью 10 Вт, можно чувствовать себя комфортно ночью.

Единица измерения

Чтобы разобраться в ситуации, необходимо разобраться в таких физических терминах, как люмен и люкс. Начнем с того, что освещенность измеряется в люксах. Не стоит вникать в эту величину, цель статьи не эта. Главное, нужно понять, что для каждого помещения есть рекомендованные величины этого показателя, которые обеспечивают комфорт в них. Поэтому в разборе эффективной освещенности светодиодным прожектором 10 Вт это будет отправной точкой.

Чтобы понять, какое количество люкс необходимо человеку, приведем несколько примеров.

• Для чтения нужно 200-300.
• В спортзале должно быть 200.
• Полная луна – это 0,27.

А вот теперь переходим к люменам. Это совершенно другая величина, которая определяет количество выделяемого света. То есть, эта величина определяет яркость. Поэтому между двумя показателями существует определенная связь. Она определяется вот этой формулой:

1 люкс=1 люмен/м²

Теперь что касается освещения ночью. Считается, что оптимальное освещенность ночью должна составлять 10 люкс. Это превышает освещенность луной в 35 раз. Так как разговор ведется о светодиодном прожекторе 10 w, то надо под него рассчитать эффективное свечение. Все будет зависеть от того, сколько люмен выделяют светодиоды, установленные в этом осветительном приборе. Для простоты расчета возьмем, что на 1 Вт мощности светильника приходится 100 люмен его яркости.

Получается так, что для обеспечения комфортного освещения улицы ночью потребуется прожектор светодиодный, который выделяет 1000 люмен. Здесь все понятно: 10 Вт умножаем на 100 люмен. Но нам требуется 10 люкс (не запутайтесь в величинах). Чтобы их получить, надо яркость светодиодов разделить на освещаемую площадь, которая легко определяется путем деления люменов на люксы. То есть, 1000 люмен делим на 10 люкс, получаем 100 м². Значит, светодиодный прожектор 10 ватт может обеспечить освещением вычисленную площадь, при этом на улице будет комфортно.

Есть еще один размерный показатель, от которого зависит качество освещения. Это расстояние от источника света до точки на территории, где будет яркость составлять 10 люкс. Чтобы его рассчитать, нужно воспользоваться формулой:

• R=5,65√W/L, где
• W- мощность, в нашем случае 10Вт;
• L – освещенность.

А так как некоторые модели имеют угол раскрытия светового пучка 120 градусов, то понятно, что на этом расстоянии образуется сферическое световое пятно. Его площадь можно рассчитать по этой формуле:

Для чего необходимо определять расстояние «R»? Обычно световые приборы этого типа устанавливаются где-нибудь на высоте, обеспечивая, таким образом, освещение именно территории. Так вот R и определяет эту высоту. В нашем случае R=5,65 м. Если подвесить прожектор светодиодный на такую высоту, то он обеспечит 10 люксами территорию в 100 м². То есть, наши расчеты верны, потому что мы пришли к тому, с чего начинали.

Внимание! В настоящее время производители предлагают различные модели светодиодных прожекторов 10 Вт. Поэтому при расчете освещенности необходимо учитывать конструктивные особенности светильника.

Если для обычных светодиодных прожекторов при расчете используется коэффициент 5,65, то для светильников с линзами придется брать для расчета коэффициент 10,67, плюс ко всему в определение площади освещения также включается дополнительный понижающий коэффициент 0,25. То есть, формулы теперь будут выглядеть вот так:

• R=10,67√W/L.
• S=0,25*πR².

Все дело в том, что в прожекторах с линзами угол рассеивания пучка света составляет всего лишь 60 градусов. Отсюда и снижение площади охвата, зато увеличивается дальность освещенности. Если сравнить оба варианта, то, можно сказать, что второй (с линзой) придется устанавливать на расстоянии в два раза большего, чем с первым. При этом площадь охвата светом у них будет одинаковая. Конечно, если мощность двух светильников одинаковая.

Ватт - это физическая величина, с которой каждому приходится сталкиваться ежедневно, даже не зная об этом. Что же ею измеряется, когда она возникла и по какой формуле ее можно найти? Давайте найдем ответы на все эти вопросы.

Что такое ватт

Прежде всего, стоит узнать определение данного термина. Итак, ватт - единица используемая в Международной системе СИ.

Она может быть трех видов:

• Механическая.
• Электрическая.
• Тепловая.

История появления

Впервые ватты стали использовать как величину для измерения мощности в Великобритании в 1882 г. До этого в ходу были лошадиные силы, причем в отдельных странах их понимание отличалось.

Изобретателем этой единицы измерения (ватт) стал «отец» промышленной революции - Джеймс Ватт (встречается вариант написания Уатт). В честь него, кстати, она и была названа. По этой причине, как и джоуль (назван фамилией британского ученого Джеймса Прескотта Джоуля), так и ватт, в сокращенном виде всегда пишется с большой буквы - Вт (по-английски W).

Начиная с 1960 г. ватт - единица измерения мощности, применяемая во всем мире. Ведь именно тогда он был признан

Формула мощности

Разобравшись с определением и историей появления ватта, стоит узнать его формулу. Выглядит она таким образом: N = А/t. И расшифровывается это как работа, разделенная на время.

Иногда для того, чтобы узнать количество ватт, формулу мощности используют несколько другую: N = F х V. В данном примере искомая величина вычисляется не при помощи работы и времени, а с использованием данных силы и скорости.

Фактически вторая формула - это своеобразная адаптация классической. Просто взято во внимание, что работа равна производной силы на расстояние (А = F х S), а скорость - частное от деления расстояния на время (V = S/t). Если поставить все эти данные: получается такой пример: N = F х S/t = F х V.

Ватты, вольты и амперы

Помимо рассмотренной в предыдущем пункте формулы для поиска изучаемой физической величины, есть и другая. Она демонстрирует взаимосвязь мощности (ватты), и силы тока (амперы).

Однако, прежде чем ознакомиться с ней, стоит узнать немного больше об этих единицах измерения.

Вольт (В, по-английски V) - это единица измерения электрического напряжения. В формулах обозначается латинской литерой U.

Ампер (А, по-английски тоже А) - величина характеризующая силу электрического тока, обозначается буквой І.

Формула взаимосвязи между мощностью, напряжением и силой тока

Кратко рассмотрев особенности всех этих величин, получаем данную формулу.

Выглядит она таким образом: Р = U х І. В ней Р - мощность (ватты), U - напряжение (вольты), І - сила тока (амперы).

При необходимости данную формулу можно моделировать, если мощность уже известна, но нужно найти силу тока (І = Р / U) или напряжение (U = Р/ І).

При современном развитии технологий, для того чтобы узнать, сколько ватт содержится в определенном количестве ампер, можно просто найти в интернете специализированную программу расчета мощности и ввести в нее имеющиеся данные. Сделать это несложно, в строке любого поисковика нужно искать фразу «калькулятор перевода ватт в амперы», и система выдаст адреса нужных сайтов.

Дольные единицы Вт

Помимо практического применения, рассматриваемые единицы часто используются для произведения многочисленных теоретических расчетов. Однако, если мощность крайне мала, записывать ватты с помощью десятичных дробей с многочисленными нулями довольно непрактично. Для облегчения этой задачи учеными были введены дольные единицы Вт. Обычно они записываются в виде степеней с минусом.

На сегодняшний день их выделено целый десяток, однако на практике многие из них не используются.

К примеру, первые две дольных единицы ватта: дВт (дециватт, равен 10 -1 Вт) и сВт (сантиватт, равен 10 -2 Вт) не рекомендуются к применению. Зато милливатт (мВт, равен 10 -3), микроватт (мкВт равен 10 -6) и нановатт (нВт равен 10 -9 Вт) - одни из самых используемых. Причем не только в расчетах, но и при изготовлении различных измерительных приборов.

К примеру, в таких медицинских аппаратах, как электрокардиограф и электроэнцефалограф, единицами измерения являются микроватты (мкВт).

Помимо перечисленных выше, есть еще пять дольных единиц: пиковатт (10 -12), фемтоватт (10 -15), аттоватт (10 -18), зептоватт (10 -21) и иоктоватт (10 -24). Однако все они применяются в редких случаях, и то лишь в теоретических расчетах.

Кратные единицы Вт

Сама по себе рассматриваемая единица относительно невелика. К примеру, чтобы постирать один килограмм белья за один час в автоматической стиральной машинке класса А++, понадобится электроэнергии. Однако, если учесть, что в среднем одновременно стирается около 3,5 килограмм вещей, значит, расходуется 525 Вт. И это лишь одна стирка, а сколько их происходит за месяц или год? Немало, как и количества расходуемых ватт. Чтобы облегчить их запись, на основе Вт выделяются десять кратных единиц, записываемых в виде степеней.

Как и в случае с дольными величинами, первые две из них (декаватт - 10 1 и гектоватт - 10 2) не принято использоваться, так что они существует лишь «де-юре».

Стоит отметить, что при записи сокращений кратных единиц часто первые буквы - заглавные. Это делается для того, чтобы не путать мегаватты (МВт - 10 6) с микроваттами (мВт) и другие похожие величины.

Наиболее употребляемым является хорошо известный всем - киловатт (кВт). Он равен тысяче ватт (10 3). Второй по популярности - вышеупомянутый мегаватт. Данная единица чаще всего используется в сфере электроэнергетики. Реже в ней применяются такие величины, как гигаватты (ГВт - 10 9) и тераватты (ТВт - 10 12). К примеру, за один год в среднем человечество потребляет около 1,9 ТВт электроэнергии.

Оставшиеся четыре величины - петаватты (ПВт - 10 15), эксаватты (ЭВт - 10 18), зеттаватты (ЗВт - 10 21) и иоттаватты (ИВт 10 24) - очень редко используются, в основном при проведении теоретических расчетов. К примеру, согласно одному из них, предполагается, что полная мощность излучаемой Солнцем энергии равна 382,8 ИВт.

Несмотря на множество кратных и дольных единиц ватта, осуществлять с ними математические действия несложно. Проще всего переводить все в ватты и далее совершать действия со степенями.

Еще один простой способ, как узнать ватты (количество при использовании больших или малых, связанных с ними величин) - найти в интернете онлайн-калькулятор. Кстати, с его помощью можно переводить Вт даже в лошадиные силы.

Ватты и ватт-часы

Разобравшись с тем, что за единица измерения ватт (а также узнав кратные и дольные ее величины и формулы нахождения), стоит уделить время рассмотрению такого близкого понятия, как ватт-часы (Вт⋅ч). Хотя названия у Вт и Вт⋅ч очень похожи, они обозначают немного разные понятия.

Вторая единица используется для измерения энергии, произведенной за определенный временной промежуток (один час).

Чтобы более понятна была разница, стоит рассмотреть работу обыкновенного электрочайника, с мощностью в 2200 Вт. Для приготовления компотов на зиму хозяйка практически непрерывно нагревала с его помощью воду на протяжении одного часа. За этот время прибор использовал 2200 Вт⋅ч. Если бы женщина взяла более слабый чайник в 1100 Вт, он бы вскипятил такое же количество жидкости за два часа и все равно бы использовал все те же 2200 Вт⋅ч.

Вся поставляемая потребителям электроэнергия измеряется не в ваттах, а именно в ватт-часах (чаще в киловатт-часах, тоже соотношения, один к тысячи). Для подтверждения этого можно просто подойти к любому домовому счетчику. Независимо от страны и фирмы-производителя, возле цифр (демонстрирующих количество используемого электричества) будет стоять пометка «киловатт-час» (кВт⋅ч). Она может быть также на английском: kilowatt-hour (kW⋅h).

При этом мощность любой синтезирующей ее электростанции измеряется в обычных ваттах (киловаттах и мегаваттах).

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 ватт [Вт] = 0,001 киловатт [кВт]

Исходная величина

Преобразованная величина

ватт эксаватт петаватт тераватт гигаватт мегаватт киловатт гектоватт декаватт дециватт сантиватт милливатт микроватт нановатт пиковатт фемтоватт аттоватт лошадиная сила лошадиная сила метрическая лошадиная сила котловая лошадиная сила электрическая лошадиная сила насосная лошадиная сила лошадиная сила (немецкая) брит. термическая единица (межд.) в час брит. термическая единица (межд.) в минуту брит. термическая единица (межд.) в секунду брит. термическая единица (термохим.) в час брит. термическая единица (термохим.) в минуту брит. термическая единица (термохим.) в секунду МBTU (международная) в час Тысяча BTU в час МMBTU (международная) в час Миллион BTU в час тонна охлаждения килокалория (межд.) в час килокалория (межд.) в минуту килокалория (межд.) в секунду килокалория (терм.) в час килокалория (терм.) в минуту килокалория (терм.) в секунду калория (межд.) в час калория (межд.) в минуту калория (межд.) в секунду калория (терм.) в час калория (терм.) в минуту калория (терм.) в секунду фут фунт-сила в час фут·фунт-сила/минуту фут·фунт-сила/секунду фунт-фут в час фунт-фут в минуту фунт-фут в секунду эрг в секунду киловольт-ампер вольт-ампер ньютон-метр в секунду джоуль в секунду эксаджоуль в секунду петаджоуль в секунду тераджоуль в секунду гигаджоуль в секунду мегаджоуль в секунду килоджоуль в секунду гектоджоуль в секунду декаджоуль в секунду дециджоуль в секунду сантиджоуль в секунду миллиджоуль в секунду микроджоуль в секунду наноджоуль в секунду пикоджоуль в секунду фемтоджоуль в секунду аттоджоуль в секунду джоуль в час джоуль в минуту килоджоуль в час килоджоуль в минуту планковская мощность

Подробнее о мощности

Общие сведения

В физике мощность - это отношение работы ко времени, в течении которого она выполняется. Механическая работа - это количественная характеристика действия силы F на тело, в результате которого оно перемещается на расстояние s . Мощность можно также определить как скорость передачи энергии. Другими словами, мощность - показатель работоспособности машины. Измерив мощность, можно понять в каком количестве и с какой скоростью выполняется работа.

Единицы мощности

Мощность измеряют в джоулях в секунду, или ваттах. Наряду с ваттами используются также лошадиные силы. До изобретения паровой машины мощность двигателей не измеряли, и, соответственно, не было общепринятых единиц мощности. Когда паровую машину начали использовать в шахтах, инженер и изобретатель Джеймс Уатт занялся ее усовершенствованием. Для того чтобы доказать, что его усовершенствования сделали паровую машину более производительной, он сравнил ее мощность с работоспособностью лошадей, так как лошади использовались людьми на протяжении долгих лет, и многие легко могли представить, сколько работы может выполнить лошадь за определенное количество времени. К тому же, не во всех шахтах применялись паровые машины. На тех, где их использовали, Уатт сравнивал мощность старой и новой моделей паровой машины с мощностью одной лошади, то есть, с одной лошадиной силой. Уатт определил эту величину экспериментально, наблюдая за работой тягловых лошадей на мельнице. Согласно его измерениям одна лошадиная сила - 746 ватт. Сейчас считается, что эта цифра преувеличена, и лошадь не может долго работать в таком режиме, но единицу изменять не стали. Мощность можно использовать как показатель производительности, так как при увеличении мощности увеличивается количество выполненной работы за единицу времени. Многие поняли, что удобно иметь стандартизированную единицу мощности, поэтому лошадиная сила стала очень популярна. Ее начали использовать и при измерении мощности других устройств, особенно транспорта. Несмотря на то, что ватты используются почти также долго, как лошадиные силы, в автомобильной промышленности чаще применяются лошадиные силы, и многим покупателям понятнее, когда именно в этих единицах указана мощность автомобильного двигателя.

Мощность бытовых электроприборов

На бытовых электроприборах обычно указана мощность. Некоторые светильники ограничивают мощность лампочек, которые в них можно использовать, например не более 60 ватт. Это сделано потому, что лампы более высокой мощности выделяют много тепла и светильник с патроном могут быть повреждены. Да и сама лампа при высокой температуре в светильнике прослужит недолго. В основном это проблема с лампами накаливания. Светодиодные, люминесцентные и другие лампы обычно работают с меньшей мощностью при одинаковой яркости и, если они используются в светильниках, предназначенных для ламп накаливания, проблем с мощностью не возникает.

Чем больше мощность электроприбора, тем выше потребление энергии, и стоимости использования прибора. Поэтому производители постоянно улучшают электроприборы и лампы. Световой поток ламп, измеряемый в люменах, зависит от мощности, но также и от вида ламп. Чем больше световой поток лампы, тем ярче выглядит ее свет. Для людей важна именно высокая яркость, а не потребляемая ламой мощность, поэтому в последнее время альтернативы лампам накаливания пользуются все большей популярностью. Ниже приведены примеры видов ламп, их мощности и создаваемый ими световой поток.

• 450 люменов:
• Лампа накаливания: 40 ватт
• Компактная люминесцентная лампа: 9–13 ватт
• Светодиодная лампа: 4–9 ватт
• 800 люменов:



• Лампа накаливания: 60 ватт
• Компактная люминесцентная лампа: 13–15 ватт
• Светодиодная лампа: 10–15 ватт
• 1600 люменов:
• Лампа накаливания: 100 ватт
• Компактная люминесцентная лампа: 23–30 ватт
• Светодиодная лампа: 16–20 ватт

Из этих примеров очевидно, что при одном и том же создаваемом световом потоке светодиодные лампы потребляют меньше всего электроэнергии и более экономны, по сравнению с лампами накаливания. На момент написания этой статьи (2013 год) цена светодиодных ламп во много раз превышает цену ламп накаливания. Несмотря на это, в некоторых странах запретили или собираются запретить продажу ламп накаливания из-за их высокой мощности.

Мощность бытовых электроприборов может отличаться в зависимости от производителя, и не всегда одинакова во время работы прибора. Внизу приведены примерные мощности некоторых бытовых приборов.



• Бытовые кондиционеры для охлаждения жилого дома, сплит-система: 20–40 киловатт
• Моноблочные оконные кондиционеры: 1–2 киловатта
• Духовые шкафы: 2.1–3.6 киловатта
• Стиральные машины и сушки: 2–3.5 киловатта
• Посудомоечные машины:1.8–2.3 киловатта
• Электрические чайники: 1–2 киловатта
• Микроволновые печи:0.65–1.2 киловатта
• Холодильники: 0.25–1 киловатт
• Тостеры: 0.7–0.9 киловатта

Мощность в спорте

Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена. Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта. Спортсмены иногда используют устройства для определения мощности, с которой работают мышцы во время физической нагрузки. Такая информация помогает определить, насколько эффективна выбранная ими программа упражнений.

Динамометры

Для измерения мощности используют специальные устройства - динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя. Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля. В этом случае двигатель автомобиля через трансмиссию приводит в движение колеса, которые, в свою очередь, вращают валики динамометра, измеряющего мощность двигателя при различных дорожных условиях.

Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей - изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц. Динамометр можно запрограммировать выдавать сигналы и предупреждения если мощность превысила определенное значение. Это особенно важно людям с травмами во время реабилитационного периода, когда необходимо не перегружать организм.

Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма. Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.