Principy (64.) Podivuhodné měření 2.díl

Představme si to jinak. Mysleme si, že dva muži tlačí železniční vagon a oba se opírají o jeho zadní stěnu. Jejich síly se sčítají, to je jasné.

 A nyní jeden z mužů změní své místo a bude tlačit se strany.

Pak nutně využívá k roztlačení vozu jenom části své síly a zbytek neplodně promrhá tlakem vagonu ke kolejím. Také zde si můžeme síly znázornit šipkami. V prvém případě mají obě šipky stejný směr. V druhém případě jsou proti sobě natočeny o jakýsi úhel, který by byl měřítkem využití síly. Kdyby tento nerozumný muž tlačil dokonce se strany kolmo na stěnu vagonu, spotřeboval by všechnu sílu jen na zbytečný tlak vagonu ke kolejím a pro pohyb vagonu by nic nevykonal. Šipky by byly k sobě kolmé.
Stejně bychom musili uvažovat při výpočtu výkonu střídavého proudu.

 Musili bychom si předem uvědomit, jak je na příklad proud zpožděn za napětím nebo jak je předbíhá.

To by nám bylo mírou elektrického výkonu. Naštěstí však většinou je průběh proudu a napětí současný nebo téměř současný. Neučiníme příliš velikou chybu, když budeme při naší práci počítat výkon střídavého proudu, stejně jako výkon stejnosměrného proudu.
Vedle výkonu nás často zajímá, jakou práci vykonal elektrický proud za určitou dobu. Víme dobře, že práci dostaneme, když určitý výkon násobíme prostě dobou, po kterou trval. V elektrotechnice máme pro to jednotku wattvteřinu, která je totožná s mechanickou jednotkou joulem. Je to práce 1 wattu po dobu 1 vteřiny a značíme ji Ws. Platí tedy, že 1 Ws = 1 J (joule značíme J). Větší jednotka je watthodina, značka Wh. Nejčastěji se používá ještě větší jednotky kilowatthodiny, značka kWh. Je to práce 1000 wattů po dobu 1 hodiny. Však ji dobře známe z účtů za spotřebovaný elektrický proud.
Dříve se také na žárovkách označoval příkon na wattech. Na žárovce bylo třebas napsáno 100W. Když taková žárovka svítila 1 vteřinu, spotřebovala 100 wattvteřin elektrické energie. Když svítila 1 hodinu, spotřebovala 100 watthodin neboli 0,1 kilowatthodiny (píšeme 0,1 kWh). To nejsou malé hodnoty.

Uvažme, že 100 wattvteřin se rovná práci spojené s vyzdvižením závaží těžkého 10 kg do výše jednoho metru. A když žárovka svítila celou hodinu, spotřebovala se stejná práce, jaká je potřebná k vyzdvižení nákladu 36 tun do výše 1 metru!
Z toho vidíme, jak veliká je jednotka elektrické práce kilowatthodina. Když si ji převedeme na jiné druhy práce, poznáme, že můžeme touto energií:

Reloaded Ladislav Smrz 1956