ワット
| ワット watt | |
|---|---|
| 記号 | W |
| 系 | 国際単位系 (SI) |
| 種類 | 組立単位 |
| 量 | 仕事率・工率・電力 |
| 組立 | J/s |
| 定義 | 1秒間に1ジュールの仕事率 |
| 語源 | ジェームズ・ワット |
ワット（watt,記号:W）とは仕事率や電力をあらわすSIの単位（SI組立単位）である。
概要
ワットという名称は、蒸気機関の発展に大いに貢献したジェームズ・ワットにちなんで名づけられた。1889年の英国学術協会第2回総会で採用された。 ワットはジュール毎秒(J/s)に等しい。すなわち、1秒あたりに変換・使用・消費されているジュールで表したエネルギーの率を表す。ジュールがm2·kg·s-2の次元なので、ワットはm2·kg·s-3の次元を有することになる。 他の仕事率の単位との換算は、以下のようになる。
仕事率や電力の単位に時間の単位をかけたものは、エネルギーを表す単位としてよく用いられる。例えば1キロワット(kW)の装置が1時間に消費するエネルギーは1キロワット時(kWh)となり、それは3.6メガジュール(MJ)に等しい。1メガワット日(MWd)は86.4ギガジュール(GJ)となる。これらの単位は電力関係で電力消費量の単位としてよく用いられる。 また、1 W = 1,000 mWである。 SI単位系における表記規則に従い、記号の表記としては、大文字の「W」を用いることになっている。小文字の「w」を用いるのは誤りである。
| W | kgf·m/s | PS | kcal/h | HP(BHP) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 ワット(W) | = 1 | = 0.102 | = 0.00136 | ≈ 0.860 | ≈ 0.00134 |
| 1 重量キログラムメートル毎秒(kgf·m/s) | = 9.80665 | = 1 | ≈ 0.01333 | ≈ 8.4322 | ≈ 0.01315 |
| 1 仏馬力(PS) | = 735.49875 | = 75 | = 1 | ≈ 632.415 | ≈ 0.9863 |
| 1 キロカロリー毎時(kcal/h) | = 1.163 | ≈ 0.1186 | ≈ 0.00158 | = 1 | ≈ 0.00155 |
| 1 英馬力(HP(BHP)) | = 745 | ≈ 76.040 | = 1.013 | = 641 | = 1 |
電力としてのワット
電気工学の分野では、
という式が知られている。電圧の単位はV（ボルト）、電流の単位はA（アンペア）で表される。たとえば、1Vの電圧がかかり、1Aの電流が流れている回路は、1Wの電力を消費する。式に表すと以下のようになる。
- 1 W = 1 V × 1 A
しかし、単位の観点から見ると、この式は話が逆である。まず最初に仕事率の単位ワットが存在している。その次に、電気単位の基準としてアンペアが定められている。ボルトの単位はワットとアンペアから、計測によって定められる。
もっとも、実用的には、電力よりも電圧・電流の方が計りやすいので、電力は公式を使って計算することになる。
また、ワットをジュールへ変換すると以下のような式となる。
- 1 J = 1 W × 1 s
電気器具のワット
日本の多くの家庭で使われているのは100Vの交流電源である。そして多くの電気器具は消費電力をワットの単位で表示している。これらから電流を出すためには、オームの法則から得られる
- 電流 = 電力 / 電圧
の式を使えばよい。たとえば、200W（ワット）を消費するテレビに流れる電流は、それを100V（ボルト）で割ることで、2A（アンペア）の電流が流れるとわかる。ただし、上記は力率=100%と仮定した場合であり、力率を考慮すると以下の式になる。しかし、電気器具には力率や電流の表示がないものがほとんどである。
- 電流 = 電力 / (電圧 × 力率)
電気器具の中ではkW（キロワット）の単位で表示されているものがある。1kW = 1,000Wなので、換算して出せばよい。たとえば1.5kWのホットプレートに流れる電流は15Aである。台所で、ホットプレートと炊飯器と電子レンジを同時に使うとアンペアブレーカーが落ちることがあるが、これはブレーカーに定められた電流量を超えたためである。
コンセントやテーブルタップなどは、安全の観点から使用できる電流量が定められている。たとえば15Aまでと決まっている製品には、15A以上の電流を流してはならない。そのため、接続の前に各機器のワット数を調べ、それらが使う電流を合計して容量以下であることを確かめなければならない。
関連項目
| 名称 | 記号 | 次元 | 組立 | 物理量 |
|---|---|---|---|---|
| アンペア（SI基本単位） | A | I | A | 電流 |
| クーロン | C | T I | A·s | 電荷（電気量） |
| ボルト | V | L2 T−3 M I−1 | J/C = kg·m2·s−3·A−1 | 電圧・電位 |
| オーム | Ω | L2 T−3 M I−2 | V/A = kg·m2·s−3·A−2 | 電気抵抗・インピーダンス・リアクタンス |
| オーム・メートル | Ω·m | L3 T−3 M I−2 | kg·m3·s−3·A−2 | 電気抵抗率 |
| ワット | W | L2 T−3 M | V·A = kg·m2·s−3 | 電力・放射束 |
| ファラド | F | L−2 T4 M−1 I2 | C/V = kg−1·m−2·A2·s4 | 静電容量 |
| ファラド毎メートル | F/m | L−3 T4 I2 M−1 | kg−1·m−3·A2·s4 | 誘電率 |
| 毎ファラド（ダラフ） | F−1 | L2 T−4 M I−2 | V/C = kg1·m2·A−2·s−4 | エラスタンス |
| ボルト毎メートル | V/m | L T−3 M I−1 | kg·m·s−3·A−1 | 電場（電界）の強さ |
| クーロン毎平方メートル | C/m2 | L−2 T I | C/m2= m−2·A·s | 電束密度 |
| ジーメンス | S | L−2 T3 M−1 I2 | Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2 | コンダクタンス・アドミタンス・サセプタンス |
| ジーメンス毎メートル | S/m | L−3 T3 M−1 I2 | kg−1·m−3·s3·A2 | 電気伝導率（電気伝導度・導電率） |
| ウェーバ | Wb | L2 T−2 M I−1 | V·s = J/A = kg·m2·s−2·A−1 | 磁束 |
| テスラ | T | T−2 M I−1 | Wb/m2 = kg·s−2·A−1 | 磁束密度 |
| アンペア回数 | A | I | A | 起磁力 |
| アンペア毎メートル | A/m | L−1 I | m−1·A | 磁場（磁界）の強さ |
| アンペア毎ウェーバ | A/Wb | L−2 T2 M−1 I2 | kg−1·m−2·s2·A2 | 磁気抵抗（リラクタンス、英: reluctance） |
| ヘンリー | H | L2 T−2 M I−2 | Wb/A = V·s/A = kg·m2·s−2·A−2 | インダクタンス・パーミアンス |
| ヘンリー毎メートル | H/m | L T−2 M I−2 | kg·m·s−2·A−2 | 透磁率 |
