Convertor de unități de putere: wați, kW, CP și PS

Convertor de unități de putere

Puterea este viteza cu care energia este utilizată sau produsă. Un convertor de unități de putere rescrie o valoare a puterii dintr-o unitate în alta, de exemplu din kilowați în cai putere. Această pagină face conversii între wați, kilowați, cai putere mecanici și cai putere metrici și afișează simultan toate cele patru valori.

Ce face convertorul

Utilizatorul introduce un număr și alege unitatea în care este exprimat acel număr. Pagina returnează aceeași putere în toate cele patru unități.

• Rezultatele sunt afișate cu opt cifre semnificative. Doar afișarea este rotunjită. Conversia se efectuează asupra numărului introdus.
• Un rezultat mai mic decât 0,0001 sau de cel puțin un miliard este afișat în notație științifică. Zero este afișat ca 0 simplu.
• Sunt acceptate valorile negative. Un motor care generează putere, în loc să o consume, are o valoare negativă.
• O casetă goală afișează un mesaj de solicitare, nu un număr. Un link care conține o unitate pe care pagina nu o oferă afișează un mesaj, nu o conversie.

Cele patru unități

Wattul este unitatea SI: un joule de energie pe secundă. Fiecare dintre celelalte trei unități reprezintă un număr fix de wați. Niciunul dintre aceste trei numere nu este o măsurătoare, astfel că niciunul nu se schimbă în timp.

Formula conversiei puterii

Fiecare unitate de aici este un multiplu fix al wattului, astfel că o conversie constă într-o înmulțire urmată de o împărțire. Valoarea este transformată mai întâi în wați, apoi din wați în unitatea dorită:

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

unde $P_1$ este puterea introdusă, $k_1$ este numărul de wați dintr-o unitate a unității alese, $k_2$ este numărul de wați dintr-o unitate a unității dorite, iar $P_2$ este rezultatul.

Pe parcurs nu se adună și nu se scade nimic, deoarece toate cele patru scări indică zero la aceeași putere. Se schimbă doar mărimea treptei. Temperatura este cazul în care acest lucru nu este valabil: Celsius și Fahrenheit încep numărarea din puncte diferite, astfel că un convertor care doar înmulțește ar afișa 0 °C ca 0 °F în loc de 32 °F.

Originea celor două valori pentru cai putere

Un cal-putere mecanic este definit ca 550 picioare-livră-forță (168 m) pe secundă. Un picior-livră-forță este lucrul mecanic efectuat atunci când o forță de o livră-forță deplasează un obiect cu un picior. Ambele componente sunt fixate exact. Acordul internațional asupra yardului și lirei din 1959 stabilește piciorul la 0,3048 m și livra la 0,45359237 kg. O livră-forță este acea livră supusă gravitației standard, ceea ce corespunde la 4,4482216152605 N.

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

Un cal-putere metric, notat PS, este definit ca 75 kilograme-forță-metru pe secundă. Un kilogram-forță este un kilogram supus aceleiași gravitații standard, deci este egal cu 9,80665 N.

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

Gravitația standard a fost fixată la 9,80665 m/s² de cea de-a 3-a Conferință generală de greutăți și măsuri, în 1901. Este o valoare convenită, nu o măsurătoare locală, ceea ce permite folosirea unei unități de masă în locul unei unități de forță. Publicația specială NIST 811, apendicele B, indică valoarea calului-putere mecanic rotunjită la 745,6999 W.

Exemplu: o mașină de 100 kW

O mașină cotată la 100 kW produce 100.000 wați. Împărțirea acestei valori la numărul de wați dintr-un cal-putere mecanic dă valoarea utilizată în Statele Unite și în Regatul Unit:

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

Împărțirea acelorași 100.000 wați la numărul de wați dintr-un cal-putere metric dă valoarea tipărită în majoritatea broșurilor europene:

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

Ambele rezultate descriu aceeași mașină. Ele diferă deoarece unitățile diferă, nu deoarece s-ar fi schimbat ceva la motor. Pentru această valoare introdusă, pagina afișează alăturat 100.000 W, 100 kW, 134,10221 hp și 135,96216 PS.

Două unități poartă denumirea de cai-putere

Calul-putere mecanic și calul-putere metric au valori apropiate, astfel încât se confundă ușor, dar nu sunt egale:

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

Diferența este de aproximativ 1,4 %. Un motor de 100 hp (75 kW) are 101,38697 PS, iar un motor de 100 PS are 98,632007 hp (73,5 kW). Calul-putere mecanic este valoarea citată în mod normal în Statele Unite și în Regatul Unit. PS este prescurtarea de la Pferdestärke, denumirea germană pentru calul-putere metric, și este valoarea citată în mod normal în Europa continentală. O pagină care ar oferi un singur „cal-putere” fără a-i preciza tipul ar fi greșită cu 1,4 % pentru jumătate dintre utilizatori și nu ar oferi niciun indiciu în acest sens, astfel că ambele sunt enumerate sub denumirile proprii.

Conversii uzuale ale puterii

Fiecare rând arată cât produce o unitate în celelalte trei, cu opt cifre semnificative.

Care valori sunt exacte și care sunt rotunjite

Toate cele patru unități se bazează pe definiții, dar numai unele dintre aceste definiții pot fi scrise integral sub formă de zecimale.

• 1 kW este exact 1.000 W. Kilo este prefixul SI pentru o mie.
• 1 hp este exact 745,69987158227020 W. Zecimala se oprește aici, deoarece piciorul și livra-forță sunt ele însele zecimale exacte.
• 1 PS este exact 735,49875 W, rezultat din 75 înmulțit cu gravitația standard.
• 1 hp (0,75 kW) este exact 1,013869665424 PS. Împărțirea respectivă se termină exact.
• 1 PS este 0,98632007061953110… hp, cu cifre care nu se termină niciodată, astfel încât orice valoare zecimală scrisă pentru acesta este trunchiată.

Convertorul calculează fiecare valoare pentru calul-putere pornind de la constantele definitorii, în loc să stocheze o zecimală scurtată, astfel că rotunjirea observată de cititor provine din afișare, nu din numerele aflate în spatele ei. Opt cifre semnificative sunt suficiente pentru a prezenta clar o valoare definitorie și suficient de puține pentru a ascunde ultimele cifre ale calculelor computerului, care conțin zgomot de rotunjire, nu informații.

Întrebări frecvente

Câți wați are un cal-putere? Depinde la care tip de cal-putere se face referire. Calul-putere mecanic este exact 745,69987158227020 W, valoare pe care pagina o afișează ca 745,69987 W. Calul-putere metric este exact 735,49875 W.

Este hp același lucru cu PS? Nu. Un cal-putere mecanic este exact 1,013869665424 cai putere metrici, o diferență de aproximativ 1,4 %. Un motor de 100 hp (75 kW) are 101,38697 PS, iar un motor de 100 PS are 98,632007 hp (73,5 kW).

Cum se transformă kW în hp? Kilowații se împart la 0,74569987158227020 sau se înmulțesc cu aproximativ 1,341 pentru un rezultat estimativ. Un kilowatt este egal cu 1,3410221 cai-putere mecanici sau cu 1,3596216 cai-putere metrici.

De ce valorile pentru mașinile europene sunt date în kW sau PS? Kilowattul este unitatea SI, iar PS este unitatea de cal-putere care provine din sistemul metric. Calul-putere mecanic este valoarea citată în mod normal în Statele Unite și în Regatul Unit, astfel că aceeași mașină poate apărea cu două valori diferite în cai putere.

Se poate converti o putere negativă? Da. Puterea are semn, astfel că o valoare mai mică decât zero descrie un flux de energie în sens opus, de exemplu un motor care generează energie în loc să o consume. Pagina o convertește, nu o respinge.

De ce sunt afișate atât de multe cifre? Opt cifre semnificative mențin lizibilă o valoare definitorie fără a afișa ultimele cifre ale calculelor, care conțin zgomot de rotunjire. Constantele stocate nu sunt niciodată scurtate, astfel că o afișare mai scurtă nu influențează conversia următoare.