Watt (Einheit)

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
Elektrischer Leistungsmesser

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 Js} $), also beispielsweise innerhalb einer Sekunde über die Strecke von einem Meter die Kraft von einem Newton aufzuwenden,
  • bei einer elektrischen Spannung von einem Volt an einem rein Ohmschen Widerstand einen elektrischen Strom von einem Ampere fließen zu lassen ($ \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:
  • 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

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Gérard Borvon: History of the electrical units. S-eau-S, , abgerufen am 4. April 2014.
  2. Robert A. Nelson: The International System of Units. Applied Technology Institute, abgerufen am 4. April 2014.
  3. Zinke, Brunswig; Hochfrequenztechnik 1; 6. Auflage; Springer Verlag; 2000

Weblinks

 Wiktionary: Watt – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


25.02.2021
Asteroidenstaub im „Dinosaurier-Killer-Krater“ gefunden
Ein internationales Forscherteam berichtet über die Entdeckung von Meteoriten-Staub in Bohrproben aus dem Chicxulub-Impaktkraters in Mexiko.
25.02.2021
Zwillingsatome: Eine Quelle für verschränkte Teilchen
Quanten-Kunststücke, die man bisher nur mit Photonen durchführen konnte, werden nun auch mit Atomen möglich. An der TU Wien konnte man quantenverschränkte Atomstrahlen herstellen.
23.02.2021
Auch in der Quantenwelt gilt ein Tempolimit
Auch in der Welt der kleinsten Teilchen mit ihren besonderen Regeln können die Dinge nicht unendlich schnell ablaufen.
23.02.2021
Erstes Neutrino von einem zerrissenen Stern
Ein geisterhaftes Elementarteilchen aus einem zerrissenen Stern hat ein internationales Forschungsteam auf die Spur eines gigantischen kosmischen Teilchenbeschleunigers gebracht.
21.02.2021
Schwarzes Loch in der Milchstraße massiver als angenommen
Ein internationales Team renommierter Astrophysikerinnen und -physiker hat neue Erkenntnisse über Cygnus X-1 gewonnen.
21.02.2021
Ultraschnelle Elektronendynamik in Raum und Zeit
In Lehrbüchern werden sie gerne als farbige Wolken dargestellt: Elektronenorbitale geben Auskunft über den Aufenthaltsort von Elektronen in Molekülen, wie eine unscharfe Momentaufnahme.
21.02.2021
Mit schwingenden Molekülen die Welleneigenschaften von Materie überprüfen
Forschende haben mit einem neuartigen, hochpräzisen laser-spektroskopischen Experiment die innere Schwingung des einfachsten Moleküls vermessen. Den Wellencharakter der Bewegung von Atomkernen konnten sie dabei mit bisher unerreichter Genauigkeit überprüfen.
21.02.2021
Quanten-Computing: Wenn Unwissenheit erwünscht ist
Quantentechnologien für Computer eröffnen neue Konzepte zur Wahrung der Privatsphäre von Ein- und Ausgabedaten einer Berechnung.
19.02.2021
Hochdruckexperimente liefern Einblick in Eisplaneten
Per Röntgenlicht hat ein internationales Forschungsteam einen Blick ins Innere ferner Eisplaneten gewonnen.
19.02.2021
Hochdruckexperimente liefern Einblick in Eisplaneten
Per Röntgenlicht hat ein internationales Forschungsteam einen Blick ins Innere ferner Eisplaneten gewonnen.
19.02.2021
Röntgen-Doppelblitze treiben Atomkerne an
Erstmals ist einem Forscherteam des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik die kohärente Kontrolle von Kernanregungen mit geeignet geformten Röntgenlicht gelungen.
19.02.2021
Ein autarkes Überleben auf dem Mars durch Bakterien
Führende Raumfahrtbehörden streben zukünftig astronautische Missionen zum Mars an, die für einen längeren Aufenthalt konzipiert sind.
17.02.2021
Dualer Charakter von Exzitonen im ultraschnellen Regime: atomartig oder festkörperartig?
Exzitonen sind Quasiteilchen, die Energie durch feste Stoffe transportieren können.
17.02.2021
Neuer Spektrograf sucht nach Super-Erden
Das astronomische Forschungsinstrument CRIRES+ soll Planeten außerhalb unseres Sonnensystems untersuchen.
12.02.2021
Eine neue Art Planeten zu bilden
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Zürich schlagen in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge eine neue Erklärung für die Häufigkeit von Exoplaneten mittlerer Masse vor.
10.02.2021
Optischer Schalter für Nanolicht
Forscherinnen und Forscher in Hamburg und den USA haben einen neuartigen Weg für die Programmierung eines Schichtkristalls entwickelt, der bahnbrechende Abbildungsfähigkeiten erzeugt.
10.02.2021
Weltweit erste Videoaufnahme eines Raum-Zeit-Kristalls gelungen
Einem Forschungsteam ist der Versuch gelungen, bei Raumtemperatur einen Mikrometer großen Raum-Zeit-Kristall aus Magnonen entstehen zu lassen. Mithilfe eines Rasterröntgenmikroskops an BESSY II konnten sie die periodische Magnetisierungsstruktur sogar filmen.
07.02.2021
Lang lebe die Supraleitung!
Supraleitung - die Fähigkeit eines Materials, elektrischen Strom verlustfrei zu übertragen - ist ein Quanteneffekt, der trotz jahrelanger Forschung noch immer auf tiefe Temperaturen be-schränkt ist.
05.02.2021
Quantensysteme lernen gemeinsames Rechnen
Quantencomputer besitzen heute einige wenige bis einige Dutzend Speicher- und Recheneinheiten, die sogenannten Qubits.
03.02.2021
SpaceX-Marsrakete explodiert bei Landung
02.02.2021
Wie kommen erdnahe Elektronen auf beinahe Lichtgeschwindigkeit?
Elektronen können in den Van-Allen-Strahlungsgürteln um unseren Planeten ultra-relativistische Energien erreichen und damit nahezu Lichtgeschwindigkeit.
02.02.2021
Entwicklung einer rekordverdächtigen Quelle für Einzelphotonen
Forschende der Universität Basel und der Ruhr-Universität Bochum haben eine Quelle für einzelne Photonen entwickelt, die Milliarden dieser Quantenteilchen pro Sekunde produzieren kann.
02.02.2021
Mit Künstlicher Intelligenz warme dichte Materie verstehen
Die Erforschung warmer dichter Materie liefert Einblicke in das Innere von Riesenplaneten, braunen Zwergen und Neutronensternen.
01.02.2021
Durch die fünfte Dimension zur Dunklen Materie
Eine Entdeckung in der theoretischen Physik könnte helfen, das Rätsel der Dunklen Materie zu lösen.
28.01.2021
KI für die Raumfahrt
Ob der eigenwillige HAL 9000 bei Odyssee im Weltraum, der dezent agierende „Computer“ der Enterprise oder die nüchtern-sarkastischen TARS und CASE in Interstellar – in der Science-Fiction wird die Exploration des Weltraums seit jeher von Künstlicher Intelligenz begleitet.