Watti

Watti (W) on SI-järjestelmän tehon ja säteilyvirran yksikkö. ^[1] Teho on yksi watti, kun voimakone tuottaa tai kuormakone kuluttaa joulen energiaa sekunnissa. Watin teholla voi siis nostaa omenan (102 g) metrin korkeuteen sekunnissa – kymmenessä sekunnissa puolestaan kymmenen metrin korkeuteen.

Lämpöopissa watti on myös lämpövirran yksikkö.

Sähköisessä kuormassa yhden watin teho syntyy, jos jännite kuorman yli on yksi voltti ja virta kuorman läpi on yksi ampeeri. Esimerkiksi sähkölampun teho on 60 W, kun se kytketään 12 V jännitteeseen ja siitä menee läpi 5 A virta, sillä

12 V · 5 A = 60 W

Watti vastaa muita yksiköitä seuraavasti; ensin SI-järjestelmän perusyksikköinä, sitten muina SI-yksikköinä:

${\displaystyle 1\,\operatorname {W} =1\,{\frac {\operatorname {kg} \cdot \operatorname {m^{2}} }{\operatorname {s^{3}} }}=1\,{\frac {\operatorname {N} \cdot \operatorname {m} }{\operatorname {s} }}=1\,{\frac {\operatorname {J} }{\operatorname {s} }}=1\,\operatorname {V} \cdot \operatorname {A} }$^[1][2]

SI-kertoimet

Kerroin	Nimi	Tunnus		Kerroin	Nimi	Tunnus
100	watti	W
101	dekawatti	daW		10−1	desiwatti	dW
102	hehtowatti	hW		10−2	senttiwatti	cW
103	kilowatti	kW		10−3	milliwatti	mW
106	megawatti	MW		10−6	mikrowatti	μW
109	gigawatti	GW		10−9	nanowatti	nW
1012	terawatti	TW		10−12	pikowatti	pW
1015	petawatti	PW		10−15	femtowatti	fW
1018	eksawatti	EW		10−18	attowatti	aW
1021	tsettawatti	ZW		10−21	tseptowatti	zW
1024	jottawatti	YW		10−24	joktowatti	yW

Käyttöesimerkkejä

Yksikön nimi	Käyttö
Watti	Elektroniikkalaitteiden ja pienten sähkölaitteiden tehot.
Kilowatti	Sähkökoneiden tehot, esimerkiksi pölynimuri.
Megawatti	Tyypillisen veturin teho.
Gigawatti	Tyypillisen ydinvoimalan hyötyteho on noin 1 GW.

Kilowatti

Kilowattia käytetään esimerkiksi autojen, laivojen ja muiden kulkuneuvojen moottoreiden tehon ilmaisuun.

Eri tehonormit

Autojen tehonormina käytetään yleisesti Euroopassa DIN-normia ja Yhdysvalloissa SAE net -normia. Nämä vastaavat toisiaan ja ilmaisevat moottorin tuottaman todellisen tehon.

DIN- ja SAE net -tehomittauksessa kaikki moottorin lisälaitteet ovat mukana, kun taas eräissä vanhemmissa tehonormeissa osa moottorin lisälaitteista on jätetty tehomittauksessa pois. Näitä tehonormeja ovat SAE-brutto- (SAE gross horsepower), japanilainen JIS- ja italialainen CUNA. Niiden normien mukaan ilmoitetut teholukemat ovat DIN-normia suurempia, mutta SAE-brutto-, JIS- ja CUNA-teholukemat eivät vastaa moottorin tuottamaa todellista tehoa^lähde?.

SAE brutto (SAE gross horsepower) -mittaustapaa käytettiin Yhdysvalloissa ennen vuotta 1972. Moottorin teho mitattiin irtonaisena ilman moottorin lisälaitteita, joten näin ilmoitettu teho on lähinnä teoreettinen maksimiarvo eikä vastaa moottorin todellista tehoa. SAE brutto-normin ilmoitetut teholuvut liioittelevat huomattavasti autojen tehoa. SAE brutto-normin tehomittauksesta puuttuvia lisälaitteita olivat ilmanpuhdistin, generaattori, tuuletin tai vesipumppu, kytkin, bensiinipumppu ja äänenvaimennin. ^[3]

Yhdysvalloissa DIN-normia vastaava SAE netto (SAE net horsepower) syrjäytti SAE bruttonormin vuonna 1971. Vuodesta 1972 lähtien yhdysvaltalaiset autonvalmistajat ovat ilmoittaneet tehon SAE-nettonormin mukaan.

Italialainen CUNA-tehonormi on melko lähellä DIN-normia, mutta moottorin äänenvaimennin puuttuu mittauksesta. CUNA-tehoa on käytetty vain italialaisissa autoissa ja sen on korvannut DIN-teho.

CUNA-tehosta on vähennettävä 5-10 % ja SAE brutto -tehosta 15-20 % DIN-tehon saamiseksi ^[3]. NSU Prinz 1000L:n teho vuonna 1964 oli 43 hv DIN, 47 hv CUNA ja 51 hv SAE ^[3]. Kilowatteina Prinzin teho on 31,6 kW DIN.

Suhde hevosvoimaan

• 1 kW = 1,36 hv

Manner-Euroopassa käytetty hevosvoima on 0,7355 kilowattia. Yhdysvalloissa ja Englannissa käytetty hevosvoima (lyhennetään hp) on 0,7457 kilowattia, joten se ei ole täysin sama kuin Manner-Euroopan hevosvoima.

Muita tehon yksiköitä

Toisinaan tunnuksella MWe tarkoitetaan sähköistä tehoa megawatteina, mutta oikea yksikköjärjestelmän mukainen tapa ilmaista asia on puhua sähkötehosta ja käyttää yksikköä megawatti.

Tunnuksilla Wp, kWp ja MWp viitataan esimerkiksi aurinkopaneelien sähköntuotantoon ja huipputehoon (watt peak, kilowatt peak, megawatt peak)^[4], vaikka SI-järjestelmässä yksiköihin ei saisi liittää jälkiliitteitä.^[5] Tapa on kuitenkin aurinkosähköalalla vakiintunut käytäntöön jo 1980-luvulta asti.^[5]

Loisteholle ja näennäisteholle on omat yksikkönsä vari (var) ja volttiampeeri (VA). Nämä ovat toiselta muodoltaan myös V·A, mutta yksiköt pitää erottaa huolellisesti toisistaan.

Moottorien tehoille on toisinaan käytössä SI-järjestelmään kuulumaton, vanha yksikkö hevosvoima (noin 735 wattia).

Lähteet

1. Suomen Standardoimisliitto: SI-opas (myös painettuna, ISBN 952-5420-93-0) (PDF) (Sivu 4.) SFS-oppaat. 04.11.2002. Suomen Standardoimisliitto. Arkistoitu 31.8.2012. Viitattu 18.12.2011.
3. Tekniikan Maailma 13/1964, Erilaiset hevosvoimat, sivu 38
4. Aurinkosähköjärjestelmien hintatasot ja kannattavuus finsolar.net. 1.4.2015. Viitattu 20.9.2018. (englanti)
5. Linja-aho, Vesa: Kuka keksi piikkikilowatin?. Sähkö & Tele, 3/2024. Sähköinsinöörit - SIL ry.