Prevodník jednotiek výkonu: W, kW, hp a PS

Prevodník jednotiek výkonu

Výkon vyjadruje, ako rýchlo sa energia spotrebúva alebo vyrába. Prevodník jednotiek výkonu prepisuje hodnotu výkonu z jednej jednotky do inej, napríklad kilowatty na konské sily. Táto stránka prevádza medzi wattmi, kilowattmi, mechanickými konskými silami a metrickými konskými silami a zobrazuje všetky štyri hodnoty naraz.

Čo prevodník robí

Používateľ zadá jedno číslo a vyberie jednotku, v ktorej je toto číslo uvedené. Stránka zobrazí rovnaký výkon vo všetkých štyroch jednotkách.

• Výsledky sa zobrazujú na osem platných číslic. Zaokrúhľuje sa iba zobrazenie. Prevod sa vykonáva s číslom v zadanom tvare.
• Výsledok s veľkosťou menšou než 0,0001 alebo výsledok s hodnotou miliarda či viac sa zobrazí vo vedeckom zápise. Nula sa zobrazí ako obyčajné 0.
• Záporné hodnoty sú povolené. Motor, ktorý výkon vyrába, a nie odoberá, má zápornú hodnotu.
• Prázdne pole zobrazí výzvu namiesto čísla. Odkaz s jednotkou, ktorú stránka neponúka, zobrazí správu namiesto prepočtu.

Štyri jednotky

Watt je jednotka SI: jeden joule energie za sekundu. Každá z ďalších troch jednotiek predstavuje pevne stanovený počet wattov. Žiadne z týchto troch čísel nie je meraním, takže sa časom nemení.

Vzorec na prevod výkonu

Každá jednotka na tejto stránke je pevným násobkom wattu, takže prevod pozostáva z jedného násobenia a jedného delenia. Hodnota sa najprv prevedie na watty a potom späť na požadovanú jednotku:

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

kde $P_1$ je zadaný výkon, $k_1$ je počet wattov v jednej jednotke zvolenej jednotky, $k_2$ je počet wattov v jednej jednotke požadovanej jednotky a $P_2$ je výsledok.

Počas prevodu sa nič nepripočítava ani neodpočítava, pretože všetky štyri stupnice ukazujú pri rovnakom výkone nulu. Mení sa iba veľkosť kroku. Teplota je prípad, keď to neplatí: Celsiusova a Fahrenheitova stupnica začínajú počítať od odlišných bodov, takže prevodník, ktorý by iba násobil, by hodnotu 0 °C uviedol ako 0 °F namiesto 32 °F.

Odkiaľ pochádzajú dve hodnoty konskej sily

Mechanická konská sila je definovaná ako 550 stôp (168 m)-libier sily za sekundu. Stopalibra sily je práca vykonaná vtedy, keď sila jednej libry sily posunie predmet o jednu stopu. Obe tieto časti sú presne stanovené. Medzinárodná dohoda o yardoch a librách z roku 1959 určuje stopu ako 0,3048 m a libru ako 0,45359237 kg. Libra sily je libra pôsobiaca štandardným gravitačným zrýchlením, čo zodpovedá hodnote 4,4482216152605 N.

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

Metrická konská sila, zapisovaná ako PS, je definovaná ako 75 kilogrammetrov sily za sekundu. Kilogram sily je jeden kilogram pôsobiaci tým istým štandardným gravitačným zrýchlením, takže predstavuje 9,80665 N.

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

Štandardné gravitačné zrýchlenie bolo stanovené na 9,80665 m/s² 3. generálnou konferenciou pre váhy a miery v roku 1901. Ide o dohodnutú hodnotu, nie o miestne meranie, vďaka čomu môže jednotka hmotnosti zastupovať jednotku sily. Publikácia NIST Special Publication 811, dodatok B, uvádza mechanickú konskú silu po zaokrúhlení na 745,6999 W.

Príklad: automobil s výkonom 100 kW

Automobil s menovitým výkonom 100 kW produkuje 100 000 wattov. Vydelením tohto čísla počtom wattov v jednej mechanickej konskej sile získame hodnotu používanú v Spojených štátoch a Spojenom kráľovstve:

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

Vydelením rovnakých 100 000 wattov počtom wattov v jednej metrickej konskej sile získame hodnotu uvádzanú vo väčšine európskych katalógov:

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

Obe odpovede opisujú ten istý automobil. Líšia sa preto, že sa líšia jednotky, nie preto, že by sa zmenilo niečo na motore. Pri tomto vstupe stránka vedľa seba zobrazí 100 000 W, 100 kW, 134,10221 hp a 135,96216 PS.

Dve jednotky majú názov konská sila

Mechanická a metrická konská sila majú podobnú veľkosť, takže sa dajú ľahko zameniť, no nie sú rovnaké:

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

Rozdiel je približne 1,4 %. Motor s výkonom 100 hp má výkon 101,38697 PS a motor s výkonom 100 PS má výkon 98,632007 hp. Mechanická konská sila je hodnota bežne uvádzaná v Spojených štátoch a Spojenom kráľovstve. PS je skratka slova Pferdestärke, nemeckého názvu pre metrickú konskú silu, a táto hodnota sa bežne uvádza v kontinentálnej Európe. Stránka, ktorá by uvádzala iba nepomenovanú „konskú silu“, by bola pri polovici používateľov nepresná o 1,4 % a neupozornila by na to, preto sú obe jednotky uvedené pod vlastnými názvami.

Bežné prevody výkonu

Každý riadok uvádza, čo jedna jednotka predstavuje v ďalších troch jednotkách, na osem platných číslic.

Ktoré hodnoty sú presné a ktoré zaokrúhlené

Všetky štyri jednotky vychádzajú z definícií, no iba niektoré z nich možno úplne zapísať desatinným číslom.

• 1 kW je presne 1 000 W. Kilo je predpona SI pre tisíc.
• 1 hp je presne 745,69987158227020 W. Desatinné číslo sa tu končí, pretože stopa aj libra sily sú samy osebe presné desatinné hodnoty.
• 1 PS je presne 735,49875 W, čo vyplýva z 75-násobku štandardného gravitačného zrýchlenia.
• 1 hp (0,75 kW) je presne 1,013869665424 PS. Toto delenie náhodou vychádza bez zvyšku.
• 1 PS je 0,98632007061953110… hp, pričom číslice nikdy nekončia, takže každý desatinný zápis tejto hodnoty je skrátený.

Prevodník vypočítava každú hodnotu konskej sily z definičných konštánt namiesto uloženia skráteného desatinného čísla. Zaokrúhlenie, ktoré čitateľ vidí, preto pochádza zo zobrazenia, nie z čísel použitých vo výpočte. Osem platných číslic stačí na jasné zobrazenie definičnej hodnoty a zároveň skryje posledné číslice počítačového výpočtu, ktoré prinášajú zaokrúhľovací šum, nie informáciu.

Najčastejšie otázky

Koľko wattov má jedna konská sila? Záleží na tom, ktorá konská sila sa myslí. Mechanická konská sila je presne 745,69987158227020 W, pričom stránka ju zobrazuje ako 745,69987 W. Metrická konská sila je presne 735,49875 W.

Je hp to isté ako PS? Nie. Jedna mechanická konská sila je presne 1,013869665424 metrickej konskej sily, čo predstavuje rozdiel približne 1,4 %. Motor s výkonom 100 hp má výkon 101,38697 PS a motor s výkonom 100 PS má výkon 98,632007 hp.

Ako sa kW prevádzajú na hp? Kilowatty vydeľte číslom 0,74569987158227020 alebo pre približný výsledok ich vynásobte približne číslom 1,341. Jeden kilowatt je 1,3410221 mechanickej konskej sily alebo 1,3596216 metrickej konskej sily.

Prečo sa výkon automobilov v Európe uvádza v kW alebo PS? Kilowatt je jednotka SI a PS je jednotka konskej sily, ktorá vznikla z metrickej sústavy. Mechanická konská sila sa bežne uvádza v Spojených štátoch a Spojenom kráľovstve, takže ten istý automobil môže mať uvedené dve odlišné hodnoty konskej sily.

Dá sa previesť záporný výkon? Áno. Výkon má znamienko, takže hodnota pod nulou opisuje tok energie opačným smerom, napríklad keď motor energiu vyrába namiesto jej odberu. Stránka ju prevedie, namiesto toho, aby ju odmietla.

Prečo sa zobrazuje toľko číslic? Osem platných číslic udržiava definičnú hodnotu čitateľnú bez zobrazenia posledných číslic výpočtu, ktoré prinášajú zaokrúhľovací šum. Uložené konštanty sa nikdy neskracujú, takže kratší zobrazený zápis neovplyvní ďalší prevod.