Omregner for effektenheter: watt, kW, hk og PS

Omregner for effektenheter

Effekt er hvor raskt energi brukes eller produseres. En omregner for effektenheter skriver om en effektverdi fra én enhet til en annen, for eksempel fra kilowatt til hestekrefter. Denne siden konverterer mellom watt, kilowatt, mekaniske hestekrefter og metriske hestekrefter, og viser alle fire verdiene samtidig.

Hva omregneren gjør

En besøkende skriver inn ett tall og velger enheten tallet er oppgitt i. Siden viser den samme effekten i alle fire enhetene.

• Resultatene vises med åtte signifikante sifre. Bare visningen avrundes. Omregningen utføres på tallet slik det ble skrevet inn.
• Et resultat som er mindre enn 0,0001, eller på en milliard eller mer, vises i vitenskapelig notasjon. Null vises som et vanlig 0.
• Negative verdier godtas. En motor som produserer effekt i stedet for å trekke effekt, har en negativ verdi.
• Et tomt felt gir en melding i stedet for et tall. En lenke som inneholder en enhet siden ikke tilbyr, gir en melding i stedet for en konvertering.

De fire enhetene

Watt er SI-enheten: ett joule energi per sekund. Hver av de tre andre enhetene er et fast antall watt. Ingen av disse tre tallene er en måling, så ingen av dem endrer seg over tid.

Formel for effektkonvertering

Alle enhetene her er et fast multiplum av watt, så en konvertering består av én multiplikasjon etterfulgt av én divisjon. Verdien konverteres først til watt og deretter videre til den ønskede enheten:

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

der $P_1$ er effekten som er skrevet inn, $k_1$ er antallet watt i én enhet av den valgte enheten, $k_2$ er antallet watt i én enhet av den ønskede enheten, og $P_2$ er svaret.

Ingenting legges til eller trekkes fra underveis, fordi alle fire skalaene viser null ved samme effekt. Det er bare størrelsen på trinnet som endres. Temperatur er tilfellet der dette ikke stemmer: Celsius og Fahrenheit begynner å telle fra ulike utgangspunkter, så en omregner som bare multipliserte, ville vist 0 °C som 0 °F i stedet for 32 °F.

Hvor de to hestekraftverdiene kommer fra

Mekanisk hestekraft er definert som 550 fot (168 m)-pundkraft per sekund. Et fot-pundkraft er arbeidet som utføres når en kraft på ett pundkraft flytter noe én fot. Begge delene er fastsatt nøyaktig. Den internasjonale avtalen om yard og pund fra 1959 fastsetter foten til 0,3048 m og pundet til 0,45359237 kg. Et pundkraft er dette pundet påvirket av standard tyngdeakselerasjon, som blir 4,4482216152605 N.

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

Metrisk hestekraft, skrevet PS, er definert som 75 kilogramkraftmeter per sekund. En kilogramkraft er ett kilogram påvirket av den samme standardiserte tyngdeakselerasjonen, altså 9,80665 N.

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

Standard tyngdeakselerasjon ble fastsatt til 9,80665 m/s² av den 3. generalkonferansen for mål og vekt i 1901. Det er en avtalt verdi, ikke en lokal måling, og derfor kan en masseenhet brukes som en kraftenhet. NIST Special Publication 811, vedlegg B, oppgir mekanisk hestekraft avrundet til 745,6999 W.

Eksempel: en bil på 100 kW

En bil med en oppgitt effekt på 100 kW produserer 100 000 watt. Når dette divideres med antallet watt i én mekanisk hestekraft, får man tallet som brukes i USA og Storbritannia:

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

Når de samme 100 000 wattene divideres med antallet watt i én metrisk hestekraft, får man tallet som står i de fleste europeiske brosjyrer:

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

Begge svarene beskriver den samme bilen. De er forskjellige fordi enhetene er forskjellige, ikke fordi noe ved motoren er endret. For denne inndataen viser siden 100 000 W, 100 kW, 134,10221 hp og 135,96216 PS side om side.

To enheter har navnet hestekraft

Mekanisk hestekraft og metrisk hestekraft er omtrent like store, så de kan lett forveksles, men de er ikke like:

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

Forskjellen er omtrent 1,4 %. En motor på 100 hp (75 kW) har 101,38697 PS, og en motor på 100 PS har 98,632007 hp (73,5 kW). Mekanisk hestekraft er tallet som vanligvis oppgis i USA og Storbritannia. PS er en forkortelse for Pferdestärke, det tyske navnet på metrisk hestekraft, og er tallet som vanligvis oppgis på det europeiske kontinentet. En side som tilbød én navnløs «hestekraft», ville være feil med 1,4 % for halvparten av de besøkende uten å vise det, så begge oppgis under egne navn.

Vanlige effektkonverteringer

Hver rad viser hva én enhet tilsvarer i de tre andre, med åtte signifikante sifre.

Hvilke verdier er eksakte, og hvilke er avrundede

Alle fire enhetene bygger på definisjoner, men bare noen av disse definisjonene kan skrives fullt ut som desimaltall.

• 1 kW er nøyaktig 1 000 W. Kilo er SI-prefikset for tusen.
• 1 hp er nøyaktig 745,69987158227020 W. Desimaltallet stopper der fordi foten og pundkraften selv er eksakte desimaltall.
• 1 PS er nøyaktig 735,49875 W, fra 75 multiplisert med standard tyngdeakselerasjon.
• 1 hp er nøyaktig 1,013869665424 PS. Denne divisjonen går tilfeldigvis opp.
• 1 PS er 0,98632007061953110… hp, med sifre som aldri tar slutt, så ethvert desimaltall som skrives for det, er avkortet.

Omregneren beregner hver hestekraftverdi ut fra de definerende konstantene i stedet for å lagre et forkortet desimaltall. Avrundingen leseren ser, kommer derfor fra visningen og ikke fra tallene bak den. Åtte signifikante sifre er nok til å vise en definierende verdi tydelig, samtidig som de skjuler de siste sifrene i datamaskinens beregning, som inneholder avrundingsstøy og ikke informasjon.

Ofte stilte spørsmål

Hvor mange watt er én hestekraft? Det avhenger av hvilken hestekraft det er snakk om. Mekanisk hestekraft er nøyaktig 745,69987158227020 W, som siden viser som 745,69987 W. Metrisk hestekraft er nøyaktig 735,49875 W.

Er hp det samme som PS? Nei. Én mekanisk hestekraft er nøyaktig 1,013869665424 metriske hestekrefter, en forskjell på omtrent 1,4 %. En motor på 100 hp (75 kW) har 101,38697 PS, og en motor på 100 PS har 98,632007 hp (73,5 kW).

Hvordan konverteres kW til hp? Divider kilowattene på 0,74569987158227020, eller multipliser med omtrent 1,341 for et grovt svar. Én kilowatt er 1,3410221 mekaniske hestekrefter eller 1,3596216 metriske hestekrefter.

Hvorfor oppgis europeiske biltall i kW eller PS? Kilowatt er SI-enheten, og PS er hestekraftenheten som vokste frem fra det metriske systemet. Mekanisk hestekraft er tallet som vanligvis oppgis i USA og Storbritannia, så den samme bilen kan oppgis med to forskjellige hestekrafttall.

Kan negativ effekt konverteres? Ja. Effekt har fortegn, så en verdi under null beskriver energi som strømmer den andre veien, for eksempel når en motor produserer effekt i stedet for å trekke effekt. Siden konverterer den i stedet for å avvise den.

Hvorfor vises så mange sifre? Åtte signifikante sifre gjør en definierende verdi lett å lese uten å vise de siste sifrene i beregningen, som inneholder avrundingsstøy. De lagrede konstantene forkortes aldri, så en kortere visning påvirker ikke den neste konverteringen.