В чем измеряется электричество

кВт, кВт*ч и кВт/ч

С точки зрения банальной энергетики энергия — это материя, которая производится электростанцией, хранится в аккумуляторе и тратится лампочками.

Мощность

Мощность — скорость перемещения или преобразования энергии. Это количество энергии, перемещаемое или преобразуемое в единицу времени.

кВт
Единица мощности.

кВт*ч
Единица энергии — не системная, но основная в быту. Как видно из записи, получается умножением единицы мощности (кВт) на единицу времени (ч).

Пример 1.
У вас есть 2 обогревателя, мощностью 1 кВт каждый. Вы греетесь об них 1 час. Электричество по 4 рубля за кВт*ч.

2 * 1 кВт * 1 ч * 4 руб/[кВт*ч] = 2 [кВт*ч] * 4 руб/[кВт*ч] = 8 руб

Пример 2.
У вас есть 1 обогреватель мощностью 1 кВт. Вы греетесь об него 2 часа. Электричество по 4 рубля за кВт*ч.

1 * 1 кВт * 2 ч * 4 руб/[кВт*ч] = 2 [кВт*ч] * 4 руб/[кВт*ч] = 8 руб

Обратите внимание на арифметику единиц измерения. Именно в ней кроется физический смысл вычислений.

кВт * ч = [кВт*ч]
[кВт*ч] / [кВт*ч] = 1
[кВт*ч] * руб / [кВт*ч] = руб * 1 = руб

[кВт*ч] + [кВт*ч] = [кВт*ч]

кВт/ч
кВт в час — единица скорости строительства электростанций. Основная характеристика электростанции — её установленная мощность (кВт). Суммарное количество электростанций построенное за некоторое время делённое на это время (ч) — скорость строительства (кВт/ч). На практике используется кратная ей — МВт/год.

Если Ваш текст не посвящён макроэкономическим показателям, то кВт/ч (как и кВт в час) в нём встречаться не должен.

Капитализация

Ещё раз посмотрим на единицу энергии: кВт*ч.

к — десятичная приставка «кило» (маленькая «к»). Десятичные приставки чувствительны к регистру и нажатие на SHIFT в неподходящий момент может привести к ошибке в миллиард раз и больше. К счастью, на данный момент не существует десятичной приставки «К» (если не считать двоичную K=1024).
Вт — сокращение от фамилии Ватт. Пишется с большой буквы, как и все имена.
ч — обычная единица. Пишется с маленькой буквы.

Тема, конечно, выглядит по-детски на фоне «Мифов современной популярной физики», но нужно иногда разбираться и с основами.

Электрические единицы

Электрические и электронные блоки электрического тока, напряжения, мощности, сопротивления, емкости, индуктивности, электрического заряда, электрического поля, магнитного потока, частоты:

Таблица электрических и электронных блоков

Название объекта	Символ единицы	Количество
Ампер (ампер)	А	Электрический ток (I)
Вольт	V	Напряжение (В, Э)

Электродвижущая сила (E)

Таблица префиксов единиц измерения

Определения электрических единиц

Вольт (В)

Вольт — электрическая единица измерения напряжения .

Один вольт — это энергия в 1 джоуль, которая расходуется, когда электрический заряд в 1 кулон протекает в цепи.

Ампер (А)

Ампер — электрическая единица электрического тока . Он измеряет количество электрического заряда, протекающего в электрической цепи за 1 секунду.

Ом (Ом)

Ом — электрическая единица сопротивления.

Ватт (Вт)

Ватт — это электрическая единица электроэнергии . Он измеряет уровень потребляемой энергии.

1 Вт = 1 Дж / 1 с

Децибел-милливатт (дБм)

Децибел-милливатт или дБм — это единица измерения электрической мощности , измеряемая по логарифмической шкале относительно 1 мВт.

10 дБм = 10 log ₁₀ (10 мВт / 1 мВт)

Децибел-ватт (дБВт)

Децибел-ватт или дБВт — это единица измерения электрической мощности , измеряемая по логарифмической шкале относительно 1 Вт.

10 дБВт = 10 log ₁₀ ( ₁₀ Вт / 1 Вт)

Фарад (н)

Фарад — это единица измерения емкости. Он представляет собой количество электрического заряда в кулонах, которое сохраняется на 1 вольт.

Генри (Д)

Генри — это единица индуктивности.

сименс (S)

Сименс — это единица измерения проводимости, которая противоположна сопротивлению.

Кулон (С)

1C = 6,238792 × 10 18 зарядов электрона

Ампер-час (Ач)

Один ампер-час — это электрический заряд, протекающий в электрической цепи, когда ток в 1 ампер применяется в течение 1 часа.

Один ампер-час равен 3600 кулонам.

Тесла (Т)

Тесла — единица магнитного поля.

Вебер (Wb)

Вебер — единица магнитного потока.

Джоуль (Дж)

Джоуль — это единица энергии.

1J = 1 кг м 2 / с 2

Киловатт-час (кВтч)

Киловатт-час — это единица энергии.

1кВтч = 1кВт 1ч = 1000Вт ⋅ 1ч

Киловольт-амперы (кВА)

Киловольт-амперы — это единица измерения мощности.

1кВА = 1кВ ⋅ 1А = 1000 ⋅ 1В ⋅ 1А

Герцы (Гц)

Герц — это единица измерения частоты. Он измеряет количество циклов в секунду.

4 Единицы измерения электричества

— Вольт (часто обозначается просто V) — это величина напряжения, которое толкает ток по цепи. В Европе ток, снабжающий домашние строения, обычно имеет напряжение в 240 вольт, хотя напряжение может варьировать до 14 вольт выше или ниже этой величины.

— Ампер (амп. или А, для сокращения) — это величина, которая используется для измерения силы тока, т.е. количества электрических заряженных частиц, называемых электронами, которые проходят через данную точку цепи каждую секунду. Биллионы электронов необходимы, чтобы получить один ампер. Величина, выраженная в амперах, определяется частично напряжением и частично сопротивлением.

— Ом — величина, служащая для измерения сопротивления. Она названа в честь немецкого физика 19 века Георга Симона Ома, который установил закон, гласящий, что сила тока, проходящего через проводник, обратно пропорциональна сопротивлению. Этот закон можно выразить уравнением: Вольты/Омы = Амперы. Следовательно, если вам известны две из названных величин, вы можете вычислить и третью.

— Ватт (W) — это величина энергии, показывающая, какое количество тока в приборе потребляется в любой момент. Соотношение между вольтами, амперами и ваттами выражено другим уравнением, которое поможет вам сделать любые расчеты. Они вам могут понадобиться для вычислений в данной книге:

Вольты х Амперы = Ватты

Принято пользоваться киловаттом (kW) как единицей энергии для крупных вычислений. Один киловатт равен одной тысяче ваттов.

— Киловатт-час — это величина для измерения полного количества потребляемой энергии. Например, если вы из расходуете 1 kW энергии за 1 час, это будет отражено на счетчике, и это значение израсходованной электроэнергии будет включено в вашу книгу расчета за электричество.

5 Единицы измерения тепловой энергии

Значение потребленной тепловой энергии (количества теплоты) может выводиться измерения – Гкал, ГДж, МВтч, кВтч. тепловая энергия может передаваться потребителю с помощью двух видов теплоносителей: горячая вода или водяной пар.

Тепловая энергия может быть измерена в виде:

теплоты (количество теплоты), которая является характеристикой процесса теплообмена и определяется количеством энергии, получаемым (отдаваемым) телом в процессе теплообмена; в международной системе единиц (СИ) измеряется в джоулях (Дж), устаревшая единица — калория (1 кал = 4,18 Дж)).

энтальпии теплоносителя, которая является термодинамическим потенциалом (или функцией состояния) и определяется массой, температурой и давлением теплоносителя, в международной системе единиц (СИ) измеряется в калориях

Энтальпию теплоносителя, используют в качестве меры (количественной характеристики) тепловой энергии. Технологические особенности тепловой энергии предопределяют своеобразие его отпуска и приемки и, как следствие, порядок учета тепловой энергии, который зависит, во-первых, от вида теплоносителя, с помощью которого передается тепловая энергия; во-вторых, от системы теплоснабжения, подразделяющейся на открытые водяные (или паровые) и закрытые.

Измерение тепловой энергии и ее учет не являются тождественными понятиями, поскольку измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем при помощи средств измерения, а учет тепловой энергии — использование результатов измерения.

В чем измеряется электричество

Электрическим током (I) называется направленное движение электрических зарядов (ионов — в электролитах, электронов проводимости в металлах).
Необходимым условием для протекания электрического тока является замкнутость электрической цепи.

Электрический ток измеряется в амперах (А).

Производными единицами измерения тока являются:
1 килоампер (кА) = 1000 А;
1 миллиампер (мА) 0,001 А;
1 микроампер (мкА) = 0,000001 А.

Человек начинает ощущать проходящий через его тело ток в 0,005 А. Ток больше 0,05 А опасен для жизни человека.

Электрическим напряжением (U) называется разность потенциалов между двумя точками электрического поля.

Единицей разности электрических потенциалов является вольт (В).
1 В = (1 Вт) : (1 А).

Производными единицами измерения напряжения являются:

1 киловольт (кВ) = 1000 В;
1 милливольт (мВ) = 0,001 В;
1 микровольт (мкВ) = 0,00000 1 В.

Сопротивлением участка электрической цепи называется величина, зависящая от материала проводника, его длины и поперечного сечения.

Электрическое сопротивление измеряется в омах (Ом).
1 Ом = (1 В) : (1 А).

Производными единицами измерения сопротивления являются:

1 килоОм (кОм) = 1000 Ом;
1 мегаОм (МОм) = 1 000 000 Ом;
1 миллиОм (мОм) = 0,001 Ом;
1 микроОм (мкОм) = 0,00000 1 Ом.

Электрическое сопротивление тела человека в зависимости от ряда условий колеблется от 2000 до 10 000 Ом.

Удельным электрическим сопротивлением (ρ) называется сопротивление проволоки длиной 1 м и сечением 1 мм2 при температуре 20 °С.

Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью (γ).

Мощностью (Р) называется величина, характеризующая скорость, с которой происходит преобразование энергии, или скорость, с которой совершается работа.
Мощностью генератора называется величина, характеризующая скорость, с которой механическая или другая энергия преобразуется в генераторе в электрическую.
Мощностью потребителя называется величина, характеризующая скорость, с которой происходит преобразование электрической энергии в отдельных участках цепи в другие полезные виды энергии.

Системной единицей мощности в СИ является ватт (Вт). Он равен мощности, при которой за 1 секунду выполняется работа в 1 джоуль:

Производными единицами измерения электрической мощности являются:

1 киловатт (кВт) = 1000 Вт;
1 мегаватт (МВт) = 1000 кВт = 1 000 000 Вт;
1 милливатт (мВт) = 0,001 Вт; о1i
1 лошадиная сила (л. с.) = 736 Вт = 0,736 кВт.

Единицами измерения электрической энергии являются:

1 ватт-секунда (Вт сек) = 1 Дж = (1 Н) (1 м);
1 киловатт-час (кВт ч) = 3,б 106 Вт сек.

Пример. Ток, потребляемый электродвигателем, присоединенным к сети 220 В, составлял 10 А в течение 15 минут. Определить энергию, потребленную двигателем.
Вт*сек, или, разделив эту величину на 1000 и 3600, получим энергию в киловатт-часах:

W = 1980000/(1000*3600) = 0,55кВт*ч

Рассмотрим основные электрические величины, которые мы изучаем сначала в школе, затем в средних и высших учебных заведениях. Все данные для удобства сведем в небольшую таблицу. После таблицы будут приведены определения отдельных величин, на случай возникновения каких-либо непониманий.

Таблица физических величин и их описание:

ВЕЛИЧИНА	ОБОЗНАЧЕНИЕ	ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Ампер	А	Сила тока
Ватт	W	Мощность, при которой работа в 1 джоуль совершается за 1 секунду
Вебер	Wb	Магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре сопротивлением 1 ом протекает количество электричества в 1 кулон
Вольт	V	Электрическое напряжение, вызывающее в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт
Время	t	непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая. В качестве основы измерения просто берётся некая последовательность событий, про которую считается несомненно верным, что она происходит через равные промежутки времени
Генри	Н	Генри можно определить также как индуктивность электрической цепи, в которой возникает ЭДС в 1 вольт при изменении силы тока в цепи со скоростью 1 ампер в секунду
Герц	Нz	Частота периодического процесса, период которого равен 1 секунде
Давление	Р	физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе , действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности
Джоуль	J	Работа, произведенная силой в 1 ньютон при перемещении ею тела на расстояние 1 метр в направлении действия силы
Диаметр	d	отрезок, соединяющий две точки) на окружности (сфере, поверхности шара), и проходящий через центр этой окружности (сферы, шара). Также диаметром называют длину этого отрезка. Диаметр окружности является хордой, проходящей через её центр; такая хорда имеет максимальную длину. По величине диаметр равен двум радиусам
Диоптрия	δ	Единица для измерения оптической силы сферически-вогнутого стекла, равная оптической силе линзы с фокусным расстоянием 1 метр
Длина	L	физическая величина, числовая характеристика протяжённости линий. В узком смысле под длиной понимают размер предмета в продольном направлении (обычно это направление наибольшего размера), т. е. расстояние между его двумя наиболее удалёнными точками, измеренное горизонтально
Импульс	Р	мера механического движения; представляет собой векторную величину, в классической механике равную для материальной точки произведению массы m этой точки на её скорость v и направленную так же, как вектор скорости:
Индуктивность	L	коэффициент пропорциональности между магнитным потоком (создаваемым током какого-либо витка при отсутствии намагничивающих сред, например, в воздухе) и величиной этого тока
Килограмм	kg	Масса платино-иридиевого прототипа, утвержденного международной конференцией в Париже в 1889 г
Кулон	с	Количество электричества, проходящее в 1 секунду при силе тока 1 ампер через поперечное сечение проводника
Люмен	lm	Световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле в 1 стерадиан при силе света 1 свеча
Люкс	lx	Освещенность поверхности, которая равномерно получает световой поток в 1 люмен на 1 квадратный метр площади
Масса	М	одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII—XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе, так и гравитационные свойства — вес
Метр	m	Старый платино-иридиевый эталон метра (международный прототип) хранится в подвалах Севра
Метр квадратный	m²	Площадь квадрата, сторона которого равна 1 метру
Метр кубический	m³	Объем куба с длиной ребра, равной 1 метру
Метр в секунду	m/s	Скорость движущегося тела, проходящего расстояние в 1 метр за секунду
Мощность	Р	физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
Ньютон	N	Сила, сообщающая телу массой в 1 килограмм ускорение в 1метр в секунду в направлении действия силы
Обьём	m³, cm³, L³	количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Объём тела или вместимость сосуда определяется его формой и линейными размерами. С понятием объём тесно связано понятие вместимость. Под вместимостью понимают объём внутреннего пространства сосуда или аппарата, укладочных ящиков и т. д
Ом	Ω	Сопротивление проводника, между концами которого при силе тока 1 ампер возникает напряжение 1 вольт
Паскаль	Pa	Давление на 1 квадратный метр с силой в 1 ньютон
Площадь	S	Одна из количественных характеристик плоских геометрических фигур и поверхностей
Плотность	Р	физическая величина, определяемая для однородного вещества массой его единичного объёма. Для неоднородного вещества плотность в определённой точке вычисляется как предел отношения массы тела (m) к его объёму (V), когда объём стягивается к этой точке
Радиус	r	отрезок, соединяющий центр окружности (или сферы) с любой точкой, лежащей на окружности (или поверхности сферы), а также длина этого отрезка
Свеча	cd	Свеча — единица силы света, значение которой принимается таким, чтобы яркость полного излучателя при температуре затвердевания платины была равна 60 свечам на один квадратный сантиметр
Свеча на м²	cd/м²	Яркость светящейся поверхности площадью в 1 квадратный метр при силе света в 1 свечу
Секунда	s	Минута равна 60 секундам, час – 3600 секундам, день — 86400 секундам
Сила	F	векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности взаимодействия тел. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нем деформаций
Сила света	J	поток излучения, приходящийся на единицу телесного угла, в пределах которого он распространяется
Скорость	ύ, u	физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта
Сопротивление (электрическое)	R	скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока, протекающему по нему
Температура	°С	физическая величина, примерно характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.
Теплота	Q	мера энергии, переходящей от одного тела к другому в процессе теплопередачи. В системе СИ единицей измерения теплоты является джоуль
Теплоёмкость	С, Дж/кг	теплоемкостью называется количество теплоты, которое необходимо для нагревания единичного количества вещества
Тесла	т	Магнитная индукция, при которой магнитный поток сквозь поперечное сечение площадью 1 квадратный метр равен 1 веберу
Ток	I	в проводнике — скалярная величина, численно равная заряду , протекающему в единицу времени через сечение проводника.
Частота	F, f, ω	физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени
Фарада	F	Емкость конденсатора, между обкладками которого появляется напряжение в 1 вольт при заряде 1 кулон
Энергия	Е	физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие

Существуют десятичные приставки, которые используются в названии величины и служат для упрощения описания. Самые распространенные из них: мега, мили, кило, нано, пико. В таблице приведены и остальные приставки, кроме названных.

Десятичный множитель	Произношение	Обозначение (русское/международное)
10 -30	куэкто	q
10 -27	ронто	r
10 -24	иокто	и/y
10 -21	зепто	з/z
10 -18	атто	a
10 -15	фемто	ф/f
10 -12	пико	п/p
10 -9	нано	н/n
10 -6	микро	мк/μ
10 -3	милли	м/m
10 -2	санти	c
10 -1	деци	д/d
10 1	дека	да/da
10 2	гекто	г/h
10 3	кило	к/k
10 6	мега	M
10 9	гига	Г/G
10 12	тера	T
10 15	пета	П/P
10 18	экза	Э/E
10 21	зета	З/Z
10 24	йотта	И/Y
10 27	ронна	R
10 30	куэкка	Q

Сила тока в 1А – это величина, равная отношению заряда в 1 Кл, прошедшего за 1с времени через поверхность (проводник), к времени прохождения заряда через поверхность. Для протекания тока необходимо, чтобы цепь была замкнутой.

Сила тока измеряется в амперах. 1А=1Кл/1c

В практике встречаются

Электрическое напряжение – разность потенциалов между двумя точками электрического поля. Величина электрического потенциала измеряется в вольтах, следовательно, и напряжение измеряется в вольтах (В).

1Вольт – напряжение, которое необходимо для выделения в проводнике энергии в 1Ватт при протекании по нему тока силой в 1Ампер.

В практике встречаются

Электрическое сопротивление – характеристика проводника препятствовать протеканию по нему электрического тока. Определяется как отношение напряжения на концах проводника к силе тока в нем. Измеряется в омах (Ом). В некоторых пределах величина постоянная.

1Ом – сопротивление проводника при протекании по нему постоянного тока силой 1А и возникающем при этом на концах напряжении в 1В.

Из школьного курса физики все мы помним формулу для однородного проводника постоянного сечения:

R=ρlS – сопротивление такого проводника зависит от сечения S и длины l

где ρ – удельное сопротивление материала проводника, табличная величина.

Между тремя вышеописанными величинами существует закон Ома для цепи постоянного тока.

Ток в цепи прямо пропорционален величине напряжения в цепи и обратно пропорционален величине сопротивления цепи – закон Ома.

Электрической емкостью называется способность проводника накапливать электрический заряд.

Емкость измеряется в фарадах (1Ф).

1Ф – это емкость конденсатора между обкладками которого возникает напряжение 1В при заряде в 1Кл.

В практике встречаются

Индуктивность – это величина, характеризующая способность контура, по которому протекает электрический ток, создавать и накапливать магнитное поле.

Индуктивность измеряется в генри.

1Гн – величина, равная ЭДС самоиндукции, возникающей при изменении величины тока в контуре на 1А в течение 1секунды.