Võimsusühikute teisendaja: W, kW, hp ja PS

Võimsusühikute teisendaja

Võimsus näitab, kui kiiresti energiat kasutatakse või toodetakse. Võimsusühikute teisendaja teisendab võimsuse väärtuse ühest ühikust teise, näiteks kilovatid hobujõududeks. Sellel lehel saab teisendada vattide, kilovattide, mehaaniliste hobujõudude ja meetermõõdustiku hobujõudude vahel ning kuvada kõiki nelja väärtust samal ajal.

Mida teisendaja teeb

Kasutaja sisestab ühe arvu ja valib ühiku, milles see arv on esitatud. Leht kuvab sama võimsuse kõigis neljas ühikus.

• Tulemused kuvatakse kaheksa tüvenumbri täpsusega. Ümardatakse ainult kuva. Teisendus tehakse sisestatud arvu põhjal.
• Tulemus, mille suurus on alla 0,0001 või vähemalt miljard, kuvatakse teaduslikus esituses. Null kuvatakse tavalise 0-na.
• Negatiivsed väärtused on lubatud. Võimsust tootva, mitte tarbiva mootori võimsus on negatiivne.
• Tühi väli annab arvu asemel teate. Ühikut sisaldav link, mida leht ei paku, annab teisenduse asemel veateate.

Neli ühikut

Vatt on SI-ühik: üks džaul energiat sekundis. Kõik ülejäänud kolm ühikut vastavad kindlale arvule vattidele. Ükski neist kolmest arvust ei ole mõõtetulemus, seega ei muutu need aja jooksul.

Võimsuse teisendamise valem

Kõik siin kasutatavad ühikud on vati kindlad kordsed, seega koosneb teisendus ühest korrutamisest ja sellele järgnevast jagamisest. Väärtus teisendatakse kõigepealt vattideks ja seejärel soovitud ühikusse:

$P_2 = \frac{P_1 \times k_1}{k_2}$

kus $P_1$ on sisestatud võimsus, $k_1$ on valitud ühiku ühele ühikule vastav vattide arv, $k_2$ on soovitud ühiku ühele ühikule vastav vattide arv ja $P_2$ on vastus.

Teisenduse käigus ei liideta ega lahutata midagi, sest kõik neli skaalat näitavad sama võimsuse korral nulli. Muutub ainult sammu suurus. Temperatuur on näide, mille puhul see ei kehti: Celsiuse ja Fahrenheiti skaalad alustavad arvestust eri punktidest, mistõttu ainult korrutav teisendaja esitaks 0 °C väärtusena 0 °F, mitte 32 °F.

Kust tulevad kaks hobujõu väärtust

Mehaaniline hobujõud on määratletud kui 550 jala--naeljõudu sekundis. Jala-naeljõud on töö, mida tehakse, kui ühe naeljõu suurune jõud liigutab eset ühe jala võrra. Mõlemad osad on täpselt fikseeritud. 1959. aasta rahvusvaheline jardi- ja naelakokkulepe määrab jala pikkuseks 0,3048 m ja naela massiks 0,45359237 kg. Naeljõud on selle naela tõmbejõud standardse raskuskiirenduse korral, mille väärtus on 4,4482216152605 N.

$1\ \mathrm{hp} = \frac{550 \times 0.3048\ \mathrm{m} \times 4.4482216152605\ \mathrm{N}}{1\ \mathrm{s}} = 745.69987158227022\ \mathrm{W}$

Meetriline hobujõud, tähisega PS, on 75 kilogrammjõumeetrit sekundis. Kilogramm-jõud on ühe kilogrammi suuruse massi raskusjõud sama standardse raskuskiirenduse korral, seega on selle väärtus 9,80665 N.

$1\ \mathrm{PS} = \frac{75 \times 9.80665\ \mathrm{N} \times 1\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}} = 735.49875\ \mathrm{W}$

Standardne raskuskiirendus fikseeriti väärtusele 9,80665 m/s² Kaalude ja Mõõtude Peakonverentsi 3. istungil aastal 1901. Tegemist on kokkuleppelise väärtuse, mitte kohaliku mõõtmise tulemusega; see võimaldab jõuühikut määratleda massiühiku kaudu. NISTi eriväljaande 811 lisas B on mehaanilise hobujõu ümardatud väärtuseks märgitud 745,6999 W.

Näide: 100 kW auto

Auto, mille nimivõimsus on 100 kW, toodab 100 000 vatti. Jagades selle mehaanilise hobujõu vattide arvuga, saame Ameerika Ühendriikides ja Ühendkuningriigis kasutatava väärtuse:

$P = \frac{100\,000}{745.69987158227022} \approx 134.10221\ \mathrm{hp}$

Jagades sama 100 000 vatti meetermõõdustiku hobujõu vattide arvuga, saame enamiku Euroopa müügibrošüürides esitatava väärtuse:

$P = \frac{100\,000}{735.49875} \approx 135.96216\ \mathrm{PS}$

Mõlemad vastused kirjeldavad sama autot. Need erinevad ühikute erinevuse, mitte mootori muutumise tõttu. Selle sisendi korral kuvab leht kõrvuti väärtused 100 000 W, 100 kW, 134,10221 hp ja 135,96216 PS.

Kahel ühikul on nimetus hobujõud

Mehaaniline ja meetermõõdustiku hobujõud on suuruselt lähedased, mistõttu võib neid kergesti segi ajada, kuid need ei ole võrdsed:

$1\ \mathrm{hp} = 1.013869665424\ \mathrm{PS}$

Erinevus on umbes 1,4%. 100 hp (75 kW) mootor on 101,38697 PS ja 100 PS mootor on 98,632007 hp (73,5 kW). Ameerika Ühendriikides ja Ühendkuningriigis esitatakse tavaliselt mehaanilise hobujõu väärtus. PS on lühend saksakeelsest nimetusest Pferdestärke, mis tähendab meetermõõdustiku hobujõudu, ning seda väärtust esitatakse tavaliselt Mandri-Euroopas. Leht, mis pakuks nimetamata „hobujõudu“, oleks poolte kasutajate jaoks 1,4% võrra ebatäpne, ilma et seda kuidagi näidataks, mistõttu on mõlemad ühikud esitatud omaette nimetuse all.

Levinud võimsuse teisendused

Iga rida näitab, millise väärtuse annab üks ühik ülejäänud kolmes, kaheksa tüvenumbri täpsusega.

Millised väärtused on täpsed ja millised ümardatud

Kõik neli ühikut põhinevad määratlustel, kuid ainult osa neist saab kümnendmurruna täielikult välja kirjutada.

• 1 kW võrdub täpselt 1 000 W-ga. Kilo on SI eesliide, mis tähendab tuhandet.
• 1 hp võrdub täpselt 745,69987158227020 W-ga. Kümnendmurd lõpeb seal, sest jalg ja nael-jõud on ise täpsed kümnendmurrud.
• 1 PS võrdub täpselt 735,49875 W-ga, mis saadakse 75 korrutamisel standardse raskuskiirendusega.
• 1 hp (0,75 kW) võrdub täpselt 1,013869665424 PS-iga. See jagatis tuleb juhuslikult lõplik.
• 1 PS võrdub 0,98632007061953110… hp-ga; numbrid ei lõpe kunagi, seega on iga selle kohta kirjutatud kümnendmurd pooleli jäetud.

Teisendaja arvutab kummagi hobujõu väärtuse määravatest konstantidest, selle asemel et talletada lühendatud kümnendmurdu. Seetõttu tuleneb lugejale kuvatav ümardamine näidust, mitte selle aluseks olevatest arvudest. Kaheksa tüvenumbrit on piisav määratleva väärtuse selgeks esitamiseks, kuid jätab peitu arvuti arvutuse viimased numbrid, mis sisaldavad teabeta ümardusmüra.

Korduma kippuvad küsimused

Mitu vatti on üks hobujõud? See sõltub sellest, millist hobujõudu mõeldakse. Mehaaniline hobujõud võrdub täpselt 745,69987158227020 W-ga, lehel kuvatakse see väärtusena 745,69987 W. Meetermõõdustiku hobujõud võrdub täpselt 735,49875 W-ga.

Kas hp on sama mis PS? Ei. Üks mehaaniline hobujõud võrdub täpselt 1,013869665424 meetermõõdustiku hobujõuga; erinevus on umbes 1,4%. 100 hp (75 kW) mootor on 101,38697 PS ja 100 PS mootor on 98,632007 hp (73,5 kW).

Kuidas teisendada kW hobujõududeks? Jaga kilovattide arv arvuga 0,74569987158227020 või korruta ligikaudse vastuse saamiseks umbes 1,341-ga. Üks kilovatt võrdub 1,3410221 mehaanilise hobujõuga ehk 1,3596216 meetrilise hobujõuga.

Miks esitatakse Euroopa autode võimsus kW-des või PS-ides? Kilovatt on SI-ühik ja PS on meetermõõdustiku süsteemist välja kasvanud hobujõuühik. Ameerika Ühendriikides ja Ühendkuningriigis esitatakse tavaliselt mehaanilise hobujõu väärtus, mistõttu võib sama auto kohta näha kaht erinevat hobujõu arvu.

Kas negatiivset võimsust saab teisendada? Jah. Võimsusel on märk, seega kirjeldab nullist väiksem väärtus energia liikumist vastassuunas, näiteks mootori tootmist tarbimise asemel. Leht teisendab selle, mitte ei lükka seda tagasi.

Miks kuvatakse nii palju numbreid? Kaheksa tüvenumbrit teeb määratleva väärtuse loetavaks, kuid jätab kuvamata arvutuse viimased numbrid, mis sisaldavad ümardusmüra. Salvestatud konstante ei lühendata kunagi, seega ei mõjuta lühem kuva järgmist teisendust.