وات (Watt - W) برای توان، تابش (Power, Radiant Flux) ( $ \text{W} = \text{J}/\text{s} $ )، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
وات (Watt - W) برای توان، تابش (Power, Radiant Flux) ( $ \text{W} = \text{J}/\text{s} $ ) :
Watt یکای توان در سیستم SI است و به افتخار مخترع اسکاتلندی، جیمز وات، نام گذاری شده است. توان عبارت است از نرخ انجام کار یا نرخ مصرف انرژی:
\[ 1\,\text{W} = 1\,\text{J}/\text{s} = 1\,\text{kg} \cdot \text{m}^2/\text{s}^3 \].
توان یعنی چه مقدار انرژی در هر ثانیه مصرف یا تولید می شود. یک وات توانی است که طی آن در هر ثانیه یک ژول کار انجام می شود.
لامپ های روشنایی معمولا توانی بین ۵ تا ۱۰۰ وات دارند. یک لامپ ۶۰ واتی در هر ثانیه ۶۰ ژول انرژی الکتریکی را به نور و گرما تبدیل می کند.
توان الکتریکی از رابطه
\[ P = VI \](برای جریان مستقیم) به دست می آید، که V اختلاف پتانسیل بر حسب ولت و I جریان بر حسب آمپر است. بنابراین یک وات برابر با ولت × آمپر است.
در مدارهای جریان متناوب، رابطه توان پیچیده تر است و توان ظاهری بر حسب ولت-آمپر (VA) و توان حقیقی بر حسب وات اندازه گیری می شود.
\[ P = \frac{dW}{dt} \quad \text{(توان لحظه ای)} \qquad P = \vec{F} \cdot \vec{v} \quad \text{(توان مکانیکی)} \]توان مکانیکی برابر با حاصل ضرب نیرو در سرعت است. اگر نیروی ۱۰ نیوتنی به جسمی وارد شود و با سرعت ۲ متر بر ثانیه حرکت کند، توان ۲۰ وات است.
در خودروها، توان موتور معمولا بر حسب اسب بخار (horsepower) بیان می شود. یک اسب بخار معادل ۷۴۵.۷ وات است. یک خودروی ۱۰۰ اسب بخاری توانی حدود ۷۴.۵۷ کیلووات دارد.
مثال: یک انسان بالغ هنگام دویدن می تواند توانی حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ وات تولید کند. یک دوچرخه سوار حرفه ای ممکن است توانی بیش از ۴۰۰ وات برای مدت کوتاهی تولید کند.
در فیزیک خورشیدی، ثابت خورشیدی (شدت تابش خورشید در فاصله زمین) حدود ۱۳۶۰ وات بر متر مربع است. یعنی هر متر مربع از جو زمین در هر ثانیه ۱۳۶۰ ژول انرژی از خورشید دریافت می کند.
توان را می توان برای هر فرآیندی که انرژی در آن جابجا می شود، تعریف کرد: توان صوتی (بر حسب وات)، توان تابشی، توان مکانیکی و غیره.
واحدهای بزرگ تر مانند کیلووات (kW)، مگاوات (MW) و گیگاوات (GW) در صنعت برق رایج اند. یک نیروگاه هسته ای ممکن است توانی در حدود ۱۰۰۰ مگاوات (۱ گیگاوات) داشته باشد.
در فیزیک، توان همچنین در معادلات موج و انتقال انرژی اهمیت دارد. برای مثال، شدت موج (توان بر واحد سطح) بر حسب وات بر متر مربع است.
وات یکای بسیار مناسبی برای سنجش کارایی ماشین ها و مصرف کننده های انرژی است. بدون آن، مقایسه توان دستگاه ها ممکن نبود.
