Конвертер одиниць потужності: Вт, кВт, к.с. і PS

Конвертер одиниць потужності

Потужність — це швидкість використання або вироблення енергії. Конвертер одиниць потужності перетворює значення потужності з однієї одиниці в іншу, наприклад кіловати в кінські сили. Ця сторінка перетворює вати, кіловати, механічні кінські сили та метричні кінські сили й одночасно показує всі чотири значення.

Що робить конвертер

Користувач вводить одне число й вибирає одиницю, у якій записано це число. Сторінка повертає те саме значення потужності в усіх чотирьох одиницях.

• Результати показуються з вісьмома значущими цифрами. Округлюється лише відображення. Перетворення виконується над введеним числом.
• Результат, менший за 0,0001 або більший чи рівний мільярду, показується в науковій нотації. Нуль показується як звичайне 0.
• Від’ємні значення приймаються. Двигун, який виробляє, а не споживає потужність, має від’ємне значення.
• Порожнє поле видає підказку, а не число. Посилання з одиницею, якої немає на сторінці, видає повідомлення, а не результат перетворення.

Чотири одиниці

Ват — одиниця потужності SI: один джоуль енергії за секунду. Кожна з трьох інших одиниць дорівнює фіксованій кількості ватів. Жодне з цих трьох значень не є вимірюванням, тому з часом воно не змінюється.

Формула перетворення потужності

Кожна одиниця тут є фіксованим кратним вата, тому перетворення складається з одного множення та одного ділення. Значення спочатку переводиться у вати, а потім із ватів — у потрібну одиницю:

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

де $P_1$ — введена потужність, $k_1$ — кількість ватів в одній одиниці вибраної одиниці, $k_2$ — кількість ватів в одній одиниці потрібної одиниці, а $P_2$ — відповідь.

У процесі нічого не додається й не віднімається, оскільки всі чотири шкали показують нуль за однакової потужності. Змінюється лише розмір кроку. Температура є випадком, коли це не так: шкали Цельсія та Фаренгейта починають відлік із різних точок, тому конвертер, який лише множить, показав би 0 °C як 0 °F замість 32 °F.

Походження двох значень кінської сили

Механічна кінська сила визначається як 550 футів (168 м)-фунтів-сили за секунду. Фут-фунт-сила — це робота, виконана, коли сила в один фунт-силу переміщує щось на один фут. Обидві частини цього визначення точно фіксовані. Міжнародна угода про ярд і фунт від 1959 року встановлює фут як 0,3048 м, а фунт — як 0,45359237 кг. Фунт-сила — це сила стандартної гравітації, що діє на цей фунт, і дорівнює 4,4482216152605 Н.

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

Метрична кінська сила, що позначається PS, визначається як 75 метрів, помножених на кілограм-силу, за секунду. Кілограм-сила — це сила тієї самої стандартної гравітації, що діє на один кілограм, тому вона дорівнює 9,80665 Н.

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

Стандартну гравітацію зафіксувала на рівні 9,80665 м/с² 3-я Генеральна конференція з мір і ваг у 1901 році. Це узгоджене значення, а не місцеве вимірювання, завдяки чому одиницю маси можна використовувати замість одиниці сили. У спеціальній публікації NIST 811, додаток B, механічну кінську силу наведено з округленням до 745,6999 Вт.

Приклад: автомобіль потужністю 100 кВт

Автомобіль із номінальною потужністю 100 кВт виробляє 100 000 ватів. Якщо поділити це значення на кількість ватів в одній механічній кінській силі, отримаємо значення, яке використовують у Сполучених Штатах і Великій Британії:

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

Якщо поділити ті самі 100 000 ватів на кількість ватів в одній метричній кінській силі, отримаємо результат, наведений у більшості європейських брошур:

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

Обидві відповіді описують той самий автомобіль. Вони відрізняються через різницю між одиницями, а не через зміни в двигуні. Для цього значення сторінка показує поруч 100 000 Вт, 100 кВт, 134,10221 hp і 135,96216 PS.

Дві одиниці мають назву «кінська сила»

Механічна та метрична кінські сили близькі за розміром, тому їх легко сплутати, але вони не рівні:

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

Різниця становить приблизно 1,4%. Двигун потужністю 100 hp (75 кВт) має 101,38697 PS, а двигун потужністю 100 PS має 98,632007 hp (73,5 кВт). Механічна кінська сила — це значення, яке зазвичай наводять у Сполучених Штатах і Великій Британії. PS — скорочення від Pferdestärke, німецької назви метричної кінської сили; це значення зазвичай наводять у континентальній Європі. Сторінка, яка пропонувала б одну невизначену «кінську силу», помилялася б на 1,4% для половини користувачів і не вказувала б на це, тому обидві одиниці наведено під власними назвами.

Поширені перетворення потужності

У кожному рядку наведено відповідне значення однієї одиниці в трьох інших одиницях, із вісьмома значущими цифрами.

Які значення точні, а які округлені

Усі чотири одиниці ґрунтуються на визначеннях, але лише деякі з цих визначень можна повністю записати десятковими дробами.

• 1 кВт — це точно 1 000 Вт. Кіло — префікс SI, що означає тисячу.
• 1 hp — це точно 745,69987158227020 Вт. Десятковий дріб закінчується на цьому, оскільки фут і фунт-сила самі є точними десятковими дробами.
• 1 PS — це точно 735,49875 Вт, отримане множенням 75 на стандартну гравітацію.
• 1 hp (0,75 кВт) — це точно 1,013869665424 PS. У цьому випадку результат ділення випадково є скінченним.
• 1 PS дорівнює 0,98632007061953110… hp, причому цифри ніколи не закінчуються, тому будь-який запис десятковим дробом обривається.

Конвертер формує кожне значення кінської сили на основі визначальних констант, а не зберігає скорочений десятковий запис, тому округлення, яке бачить читач, походить від відображення, а не від чисел, що лежать в основі. Восьми значущих цифр достатньо, щоб чітко показати визначальне значення, і водночас достатньо мало, щоб приховати останні цифри комп’ютерних обчислень, які містять шум округлення, а не інформацію.

Поширені запитання

Скільки ватів в одній кінській силі? Це залежить від того, яку саме кінську силу мають на увазі. Механічна кінська сила точно дорівнює 745,69987158227020 Вт, а сторінка показує її як 745,69987 Вт. Метрична кінська сила точно дорівнює 735,49875 Вт.

Чи дорівнює hp одиниці PS? Ні. Одна механічна кінська сила точно дорівнює 1,013869665424 метричної кінської сили, різниця становить приблизно 1,4%. Двигун потужністю 100 hp (75 кВт) має 101,38697 PS, а двигун потужністю 100 PS має 98,632007 hp (73,5 кВт).

Як перетворити кВт на hp? Поділіть кількість кіловатів на 0,74569987158227020 або для приблизного результату помножте її приблизно на 1,341. Один кіловат дорівнює 1,3410221 механічної кінської сили або 1,3596216 метричної кінської сили.

Чому потужність європейських автомобілів указують у кВт або PS? Кіловат — це одиниця SI, а PS — одиниця кінської сили, що виникла в метричній системі. Механічну кінську силу зазвичай наводять у Сполучених Штатах і Великій Британії, тому той самий автомобіль може мати два різні значення потужності в кінських силах.

Чи можна перетворити від’ємну потужність? Так. Потужність має знак, тому значення нижче нуля описує рух енергії у зворотному напрямку, наприклад коли двигун виробляє енергію, а не споживає її. Сторінка перетворює таке значення, а не відхиляє його.

Чому показано так багато цифр? Вісім значущих цифр дають змогу розбірливо показати визначальне значення, не відображаючи останні цифри обчислень, які містять шум округлення. Збережені сталі ніколи не скорочуються, тому скорочене відображення не впливає на наступне перетворення.