Як перевести вольт ампери в вати? Немає нічого легше. Всього-то треба знати, що означає “вольт”, “ампер” і “ватт”, та ще пару формул. Вони були відомі всім, що закінчили школу, але час йде, щось забувається. А коли раптом знадобиться, не завжди вдається пригадати. Полегшити подорож у світ забутих істин допоможе ця стаття.
Отже, ласкаво просимо в систему СІ.
Одиниці виміру електрики
Всі три поняття: вольт, ампер, ват є основними одиницями, якими вимірюють явища у світі електрики, тобто там, де діючими “особами” є струм і напруга. Як курка і яйце, одне неможливе без іншого, і ніхто не знає, що було раніше.
Сила струму, ніж її вимірюють
Андре Марі Ампер став для науки про електрику тим же людиною, що і Ньютон для фізики. Основоположником. І фізику, і електрика люди знали і вивчали з давніх часів. Але наукою, в сучасному сенсі слова, вони стали тоді, коли ці вчені довели суворої математикою емпіричні знання стародавніх. Якщо перефразувати Маяковського, можна сказати: “Ампер – людина і одиниця”. Бо сила електричного струму тепер вимірюється в амперах.
Якщо через два провідника, відстань між якими 1 метр, пропустити струм в 1 ампер, то вони будуть притягатися один до одного силою в 2*10-7 ньютонів.
Хто навчив світ вимірювати напругу
Алессандро Вольта вніс величезний внесок у вивчення електрики, настільки, що його ім’ям назвали одиницю сили, яка змушує рухатися електрони. Це напруга, або, по-іншому, ЕРС – електрорушійна сила. Струм збільшується, якщо напруга стає більше, і зменшується, якщо воно падає.
Якщо подвоїти ЕРС, то при інших рівних умовах через провідник пройде вдвічі більший заряд. Що мається на увазі під умовами?
Опір, без якого немає руху
Потік електронів рухається від мінуса до плюса по замкнутій ланцюга. Вона має властивість опору руху струму, яке і є умовою, згаданим вище. Визначення цієї властивості зворотної провідності, вперше дав Георг Ом. Тепер одиниця опору — це Ом. Вона означає такий опір, через який тече струм в 1 ампер, якщо до нього прикласти напругу в 1 вольт.
Він же ввів в обіг формулу: I = U ÷ R, яка теж носить його ім’я. Це закон Ома. Сила струму позначається буквою “I”. Напруга пишеться як “U”. Опір — “R”. З формули видно, що якщо збільшити U, не змінюючи R, I теж стане більше в тій же мірі.
Те, що може статися, якщо викинути опір ланцюга, покаже малюнок.
Волосся дибки – не саме сумний наслідок такої недбалості. Ще один малюнок покаже роль опору в природних явищах. Наприклад, розряд кульової блискавки.
При чому тут опір? Якщо б його не було, або воно було б однаковим у всіх напрямках, сліди від розряду блискавки були б прямими лініями і поширювалися в нескінченність.
На сцену виходить Джеймс Уатт
Останнім дійова особа. До вивчення електрики ніякого відношення не мав. Проте воно до нього має пряме відношення. А все тому, що струм, як будь-який рух, виробляє якусь роботу. Щоб її провести, треба володіти потужністю. Уатт займався вимірами в цій області. Це він придумав “кінську силу”.
Але вимірювати електрика в “конях” якось нелогічно. Придумали іншу одиницю і назвали на честь Джеймса – ват.
Формула, яка зв’язала потужність, напругу і силу струму: P = U * I. Відповідь на питання про те, як перевести вольт-ампер в вати, майже готовий. А де ж вольти і ампери?
Куди поділися вольт-ампер
Тут вони, просто заховалися. Якщо підставити в формулу P = U * I одиниці виміру замість символів, вийде Ват = Вольт * Ампер.
Що ж виходить? Вольт-ампер і є ватт? Саме так і справа. У випадку постійного струму одне вираз є синонім іншого. Тому питання про те, як перевести вольт-ампер в вати, вирішується легко.
Наприклад, якщо включити освітлення в автомобілі і виміряти силу струму акумулятора, легко порахувати потужність, яка витрачається в одиницю часу. Напруга на клемах 12 вольт, амперметр показав 1,5, отже, результат буде такий: 12 * 1,5 = 18 ватт.
Схема найпростішої електричної ланцюга, де діють всі складові розрахунків, представлена нижче.
Тут лампочка грає роль опору, батарейка — джерела струму, а напруга незримо присутній на полюсах джерела. Якщо уважно подивитися малюнок до статті, стане ясніше роль всіх складових. Напруга “пропихає” струм через звуження в трубі, яке є опором.
Але потужність можна отримати і по-іншому. Раз струм дорівнює напрузі, поділеній на опір, то формулу можна переписати так: P = U2 ÷ R.
З прикладу з акумулятором можна витягти і іншу інформацію. Виникло питання: як перекласти вати в ампер в ланцюзі 12 вольт? Легко, якщо знати потужність споживачів струму. Наприклад, включіть підфарники. Їх потужність відома і дорівнює 24 вата. Який струм буде проходити через них? Розділимо 24 на 12 і отримаємо 2 ампера.
Всі методи обчислень і перетворень на малюнку нижче.
Два трикутника показують зв’язку всіх “героїв” статті. Напруга і струм присутні в обох випадках. Опір і потужність є третім елементом.
Якщо треба отримати величину у верхній частині трикутника, слід перемножити величини в нижній частині. Наприклад, потужність дорівнює добутку напруги і струму. І легко переводимо вольт-ампер ва в вати вт.
І все? Всі. Але не зовсім
Забудькуватий, але вдумливий читач резонно запитає: чому кожен випадок розрахунку супроводжується згадкою про акумуляторі. Існує ж і змінний струм. Переклад вольт-ампер в вати може знадобитися і в цьому випадку. Годяться наведені формули в такій ситуації?
Годяться майже завжди, хоча для змінної мережі в формули вносяться коефіцієнти, що відображають її особливості. Іноді ними можна знехтувати. Результати обчислень майже завжди будуть дуже відрізнятися від тих, що наведені раніше. Але чому вони не зовсім такі, як у постійного струму?
Тому що потужність змінного струму складається з 2-х частин – активної і реактивної.
Активну потужність іноді називають корисною. Саме вона змушує світитися нитки розжарювання ламп освітлення, нагріває спіраль праски і робить всю корисну роботу. За неї розплачується споживач по лічильнику.
Реактивна потужність витрачається на створення магнітних і електричних полів в трансформаторах, конденсаторах та інших пристроях. Вона зазвичай невелика і в побутових розрахунках не враховується.
Склянку пива з піною наочно ілюструє електричні аналоги пінного напою. Корисною (активної) потужністю виступає саме пиво. Піна стає синонімом непотрібною, реактивної потужності, яку можна використовувати і треба здути. Її небагато.
Тому знання того, як перевести вати в ампер 12 вольт, годиться і для 220 вольт. Якщо не бути педантом.
Якщо вже потрібна точність
В Інтернеті повно онлайн-калькуляторів на всі випадки життя. У тому числі можна здійснити переведення ват на ампери для 12 вольт. Потрібен інший розрахунок? Будь ласка. Перетворюйте вольт-ампер в вати або навпаки.
І зовсім не обов’язково знати, як самому перевести вольт-ампер в вати.
