ממיר הספק

הספק — ואט, כוח סוס ועוד

דרכים מהירות להעריך הספק ולהימנע מטעויות נפוצות. מוואט וקילוואט ועד כוח סוס, BTU/h ו-VA, קבלו תשובות מהירות.

מה הכלי הזה עושה
המירו בין יחידות הספק כולל ואט (W), קילוואט (kW), כוח סוס (כ"ס), BTU לשעה, וולט-אמפר (VA), טון קירור ועוד. מכסה הספק חשמלי (W, kW, MW, VA), הספק מכני (גרסאות של כוח סוס), הספק תרמי (BTU/h, kcal/s) ויחידות מדעיות. חיוני להנדסת חשמל, תכנון HVAC, מפרטי רכב, אנרגיה מתחדשת והבנת חשבון החשמל שלכם.

יסודות ההספק

הספק
קצב העברת אנרגיה. יחידת SI: ואט (W). 1 W = 1 J/s.

הספק חשמלי

הספק ממשי (W) מבצע עבודה; הספק מדומה (VA) כולל רכיבים ריאקטיביים.

  • P = V × I × PF
  • PF (מקדם הספק) ∈ [0..1]
  • תלת-פאזי ≈ √3 × V × I × PF

משפחת כוח הסוס

השוואה היסטורית לקצב העבודה של סוס; קיימות גרסאות רבות.

  • כ"ס (מכני) ≈ 745.7 ואט
  • כ"ס (מטרי) ≈ 735.5 ואט
  • כ"ס של דוד גדול בהרבה

הספק תרמי

HVAC ומנועים מדרגים את זרימת החום ב-BTU/h, kcal/s, טונות קירור.

  • 1 קילוואט ≈ 3,412 BTU/h
  • 1 טון קירור ≈ 3.517 קילוואט
  • בדקו את בסיס הזמן
תובנות מהירות
  • המירו דרך ואט (W) כדי למנוע טעויות
  • כוח סוס שונה לפי גרסה; ציינו איזו
  • VA זקוק למקדם הספק כדי לקבל W

היכן כל יחידה מתאימה

בית ומכשירים

מכשירים מציינים הספק ב-W/kW; חשבונות אנרגיה ב-kWh.

  • קומקום ~2 קילוואט
  • מיקרוגל ~1.2 קילוואט
  • מחשב נייד ~60–100 ואט

מנועים ורכבים

מנועים מפרסמים כ"ס או קילוואט; רכבים חשמליים משתמשים בקילוואט.

  • 1 קילוואט ≈ 1.341 כ"ס
  • מערכות הינע מציינות שיא ורציפות

HVAC ותרמי

קירור/חימום מוצג לעיתים קרובות ב-BTU/h או טונות קירור (TR).

  • 1 טון קירור ≈ 12,000 BTU/h
  • מחממים בקילוואט או BTU/h

RF ושמע

הספקים קטנים משתמשים ב-dBm (התייחסות ל-1 mW).

  • 0 dBm = 1 mW
  • +30 dBm = 1 W
  • מרווח הראש של המגבר חשוב

חשבון מהיר

הסבר על מקדם הספק

הספק ממשי מול הספק מדומה

  • מקדם הספק = הספק ממשי / הספק מדומה
  • P (W) = V × I × PF
  • מקדם הספק 0.8 אומר ש-20% הוא ריאקטיבי; מקדם הספק גבוה יותר מקטין את הזרם

קיצורי דרך לתלת-פאזי

כללים מהירים לתלת-פאזי

  • VLL = √3 × VLN
  • P ≈ √3 × VLL × I × PF
  • דוגמה: 400 וולט, 50 אמפר, מקדם הספק 0.9 → ≈ 31 קילוואט

יסודות החשמל

הערכה מיידית לעומסים חשמליים

  • חד-פאזי: P = V × I (ואט)
  • דוגמה: 120 וולט × 10 אמפר = 1,200 ואט = 1.2 קילוואט
  • תלת-פאזי: P ≈ √3 × V × I × PF

סקיילינג וכ"ס

המר בין W, kW וכוח סוס

  • 1 קילוואט = 1,000 ואט
  • 1 כ"ס (מכני) ≈ 745.7 ואט
  • 1 קילוואט ≈ 1.341 כ"ס

המרת חום

גורם מהיר ל-HVAC

  • 1 BTU/h ≈ 0.2931 W
  • 1 קילוואט ≈ 3,412 BTU/h

קיצורי דרך ל-dBm

קיצורי דרך לרמת רדיו/הספק

  • 0 dBm = 1 mW
  • 10 dBm = 10 mW; 20 dBm = 100 mW; 30 dBm = 1 W
  • dBm = 10·log10(P[mW])

כיצד עובדות ההמרות

שיטת יחידת הבסיס
המירו ל-ואט (W), ואז מ-W ליעד. גורמים מהירים: 1 כ"ס ≈ 745.7 ואט; 1 קילוואט ≈ 3,412 BTU/h; 1 קק"ל/שנייה = 4,184 ואט.
  • W ÷ 1,000 → kW; kW × 1,000 → W
  • כ"ס (מכני) × 745.7 → ואט; ואט ÷ 745.7 → כ"ס (מכני)
  • BTU/h × 0.293071 → ואט; ואט × 3.41214 → BTU/h

המרות נפוצות

מ-ל-גורםדוגמה
קילוואטואט× 1,0001.2 קילוואט = 1,200 ואט
כ"ס (מכני)קילוואט× 0.7457150 כ"ס ≈ 112 קילוואט
קילוואטBTU/h× 3,4122 קילוואט ≈ 6,824 BTU/h
טון קירורקילוואט× 3.5172 טון קירור ≈ 7.03 קילוואט
dBmmW10^(dBm/10)20 dBm = 100 mW

דוגמאות מהירות

2.4 קילוואט → כ"ס (מכני)→≈ 3.22 כ"ס
1 טון קירור → קילוואט→≈ 3.517 קילוואט
500 ואט → BTU/h→≈ 1,706 BTU/h
10 dBm → mW→= 10 mW

טעויות נפוצות שיש להימנע מהן

  • קילוואט מול קוט"ש: הספק (קצב) מול אנרגיה (כמות)
  • גרסאות של כוח סוס: מכני ≠ מטרי ≠ דוד
  • VA מול W: הספק מדומה מול הספק ממשי (תלוי במקדם ההספק)
  • BTU מול BTU/h: יחידת אנרגיה מול יחידת הספק
  • לשנייה מול לשעה: בדקו תמיד את בסיס הזמן
  • מתמטיקה של dB: השתמשו ב-10× להספק (לא 20×)

אמות מידה יומיומיות

דברהספק טיפוסיהערות
אדם (במנוחה)~100 ואטקצב מטבולי
נורת LED8–12 ואטתאורה מודרנית
מחשב נייד60–100 ואטתחת עומס
מיקרוגל1.0–1.2 קילוואטהספק בישול
קומקום חשמלי1.8–2.2 קילוואטרתיחה מהירה
מזגן חדר1–3 קילוואטלפי גודל/SEER
מנוע רכב חשמלי קומפקטי100–200 קילוואטדירוג שיא

עובדות מדהימות על הספק

למה כוח סוס?

ג'יימס וואט טבע את המונח 'כוח סוס' כדי לשווק מנועי קיטור על ידי השוואתם לסוסים. סוס אחד יכול היה להרים 33,000 פאונד רגל אחת בדקה אחת.

הספק אנושי

גוף האדם הממוצע במנוחה מייצר כ-100 ואט של חום — מספיק כדי להפעיל נורת LED בהירה. במהלך פעילות גופנית מאומצת, תפוקת ההספק יכולה לעלות על 400 ואט!

תעלומת VA מול W

אל-פסק של 1 kVA עשוי לספק רק 800 ואט של הספק ממשי אם מקדם ההספק הוא 0.8 — השאר הוא הספק ריאקטיבי 'דמיוני'!

צפיפות הספק סולארי

השמש מספקת כ-1,000 ואט למטר רבוע לפני כדור הארץ ביום בהיר — מספיק כדי להפעיל מיקרוגל ממטר רבוע אחד בלבד של פאנלים סולאריים!

מכת ברק

מכת ברק יכולה לספק עד מיליארד ואט (1 ג'יגה-ואט) של הספק במיקרו-שנייה — אך האנרגיה הכוללת קטנה באופן מפתיע, בסביבות 250 קוט"ש.

אינטואיציית dB

+3 dB ≈ מכפיל את ההספק; +10 dB = פי 10 מההספק. אז 0 dBm = 1 mW, 30 dBm = 1 W, ו-60 dBm = 1 kW!

הספק הלב

הלב האנושי מייצר כ-1-5 ואט ברציפות — שאיבת דם לאורך כל חייכם דורשת בערך אותה כמות אנרגיה כמו הרמת מכונית קטנה בגובה מטר אחד בכל דקה!

טון קירור

'טון קירור' שווה להספק הקירור הדרוש להקפאת טון אחד של קרח ב-24 שעות: 12,000 BTU/h או כ-3.5 קילוואט. אין לו שום קשר למשקל יחידת המזגן!

שיאים וקיצוניות

שיאהספקהערות
תחנת כוח הידרואלקטרית גדולה> 20 ג'יגה-ואטלוחית שם (למשל, סכר שלושת הערוצים)
תחנת כוח גז בקנה מידה תעשייתי~1–2 ג'יגה-ואטמחזור משולב
לייזר פטה-ואט (שיא)> 10^15 ואטפולסים קצרים במיוחד

האבולוציה של מדידת הספק: מסוסים לג'יגה-ואט

מדידת ההספק התפתחה מהשוואת מנועי קיטור לסוסי עבודה במאה ה-18 ועד לניהול רשתות אנרגיה מתחדשת בקנה מידה של ג'יגה-ואט כיום. מסע זה משקף את הדרישות האנרגטיות הגוברות של האנושות ואת התחכום הטכנולוגי שלה.

עידן הקיטור: לידתו של כוח הסוס (שנות ה-1770 - שנות ה-1880)

ג'יימס וואט היה זקוק לדרך לשווק את מנועי הקיטור שלו על ידי השוואתם לסוסים שהם יחליפו. ניסוייו הובילו להגדרת כוח הסוס שבה אנו משתמשים עד היום.

  • 1776: ג'יימס וואט צופה בסוסים המעלים פחם ממכרות
  • חישוב: סוס אחד מרים 33,000 פאונד רגל אחת בדקה אחת
  • תוצאה: 1 כוח סוס ≈ 746 ואט (תוקנן מאוחר יותר)
  • גאון שיווקי: מכר מנועים שדורגו ביחידות של 'כוח סוס'
  • מורשת: מדינות שונות יצרו גרסאות משלהן של כ"ס (מכני, מטרי, דוד)

המהפכה החשמלית (שנות ה-1880 - 1960)

המצאת ייצור והפצה מעשיים של חשמל יצרה את הצורך ביחידה חדשה. הוואט, על שמו של ג'יימס וואט, הפך לתקן הבינלאומי.

  • 1882: תחנת פרל סטריט של אדיסון מייצרת 600 קילוואט בניו יורק
  • 1889: הקונגרס הבינלאומי לחשמל מאמץ את הוואט (W)
  • הגדרה: 1 ואט = 1 ג'אול לשנייה = 1 וולט × 1 אמפר
  • 1960: מערכת SI מאשרת את הוואט כיחידת ההספק הרשמית
  • הרחבת הרשת: תחנות כוח מתרחבות מקילוואטים למגה-ואטים

מורכבות ההספק המודרני (שנות ה-1960 - שנות ה-1990)

ככל שמערכות החשמל הפכו למתוחכמות יותר, מהנדסים גילו שלא כל ההספק מבצע עבודה שימושית. זה הוביל למושגים של הספק ממשי מול הספק מדומה.

  • הספק ממשי (W): מבצע עבודה ממשית, נמדד בוואטים
  • הספק מדומה (VA): הספק כולל הכולל רכיבים ריאקטיביים
  • מקדם הספק: היחס בין הספק ממשי להספק מדומה (0 עד 1)
  • שנות ה-90: תיקון מקדם הספק (PFC) הופך לסטנדרט באלקטרוניקה
  • השפעה: יעילות רשת משופרת, הפחתת חום מבוזבז
  • דרישה מודרנית: לרוב המכשירים חייב להיות מקדם הספק > 0.9

עידן האנרגיה המתחדשת (שנות ה-2000 - הווה)

אנרגיית רוח ושמש הביאו את סולמות המגה-ואט והג'יגה-ואט לדיונים יומיומיים על אנרגיה. מדידת ההספק נעה כעת מננו-ואטים בחיישני IoT ועד ג'יגה-ואטים ברשתות לאומיות.

  • מערכות סולאריות למגורים: מערכת טיפוסית 5-10 קילוואט
  • טורבינות רוח: טורבינות ימיות מודרניות מגיעות ל-15 מגה-ואט כל אחת
  • חוות סולאריות: מתקנים בקנה מידה תעשייתי עולים על 500 מגה-ואט
  • אחסון אנרגיה: מערכות סוללות המדורגות במגה-ואט/מגה-ואט-שעה
  • רשתות חכמות: ניטור הספק בזמן אמת מננו-ואטים לג'יגה-ואטים
  • עתיד: מתקנים מתחדשים בקנה מידה של טרה-ואט מתוכננים ברחבי העולם

ספקטרום ההספק המודרני

מדידות ההספק של היום מכסות טווח מדהים, מחיישני הננו-ואט בשעון החכם שלכם ועד לתפוקת הג'יגה-ואט של תחנות כוח גרעיניות.

  • פיקו-ואט (pW): מקלטי רדיו-אסטרונומיה, חיישנים קוונטיים
  • ננו-ואט (nW): חיישני IoT בעלי הספק נמוך במיוחד, קצירת אנרגיה
  • מיקרו-ואט (µW): מכשירי שמיעה, עוקבי כושר
  • מילי-ואט (mW): מחווני LED, אלקטרוניקה קטנה
  • ואט (W): נורות, מטעני USB
  • קילו-ואט (kW): מכשירי חשמל ביתיים, מנועי רכב חשמלי
  • מגה-ואט (MW): מרכזי נתונים, טורבינות רוח, תחנות כוח קטנות
  • ג'יגה-ואט (GW): כורים גרעיניים, סכרים הידרואלקטריים גדולים
  • טרה-ואט (TW): ייצור אנרגיה עולמי (כ-20 טרה-ואט רציף)

קטלוג יחידות

מטרי (SI)

יחידהסמלואטהערות
קילוואטkW1,0001,000 ואט; מכשירים ורכבים חשמליים.
מגוואטMW1,000,0001,000 קילוואט; גנרטורים, מרכזי נתונים.
ואטW1בסיס SI להספק.
ג'יגוואטGW1.000e+91,000 מגה-ואט; קנה מידה של רשת.
מיקרו-ואטµW0.000001מיקרו-ואט; חיישנים.
מיליוואטmW0.001מילי-ואט; אלקטרוניקה קטנה.
ננו-ואטnW0.000000001ננו-ואט; הספק נמוך במיוחד.
פיקו-ואטpW1.000e-12פיקו-ואט; RF/אופטי זעיר.
טרה-ואטTW1.000e+121,000 ג'יגה-ואט; הקשר של סכומים גלובליים.

כוח סוס

יחידהסמלואטהערות
כוח סוס (מכני)hp745.7כוח סוס (מכני).
כוח סוס (מטרי)hp(M)735.499כוח סוס מטרי (PS).
כוח סוס (דוד)hp(S)9,809.5כוח סוס של דוד (קיטור).
כוח סוס (חשמלי)hp(E)746כוח סוס חשמלי.
כוח סוס (מים)hp(H)746.043כוח סוס מים.
pferdestärke (PS)PS735.499Pferdestärke (PS), ≈ כ"ס מטרי.

תרמי / BTU

יחידהסמלואטהערות
BTU לשעהBTU/h0.293071BTU לשעה; תקן HVAC.
BTU לדקהBTU/min17.5843BTU לדקה.
BTU לשנייהBTU/s1,055.06BTU לשנייה.
קלוריה לשעהcal/h0.00116222קלוריה לשעה.
קלוריה לדקהcal/min0.0697333קלוריה לדקה.
קלוריה לשנייהcal/s4.184קלוריה לשנייה.
קילוקלוריה לשעהkcal/h1.16222קילו-קלוריה לשעה.
קילוקלוריה לדקהkcal/min69.7333קילו-קלוריה לדקה.
קילוקלוריה לשנייהkcal/s4,184קילו-קלוריה לשנייה.
מיליון BTU לשעהMBTU/h293,071מיליון BTU לשעה.
טון קירורTR3,516.85טון קירור (TR).

חשמלי

יחידהסמלואטהערות
קילו-וולט-אמפרkVA1,000קילו-וולט-אמפר.
מגה-וולט-אמפרMVA1,000,000מגה-וולט-אמפר.
וולט-אמפרVA1וולט-אמפר (הספק מדומה).

אימפריאלי

יחידהסמלואטהערות
רגל-פאונד כוח לשעהft·lbf/h0.000376616פאונד-רגל-כוח לשעה.
רגל-פאונד כוח לדקהft·lbf/min0.022597פאונד-רגל-כוח לדקה.
רגל-פאונד כוח לשנייהft·lbf/s1.35582פאונד-רגל-כוח לשנייה.

מדעי / CGS

יחידהסמלואטהערות
אטמוספירה-סמ"ק לדקהatm·cc/min0.00168875אטמוספירה·סמ"ק לדקה.
אטמוספירה-סמ"ק לשנייהatm·cc/s0.101325אטמוספירה·סמ"ק לשנייה.
אטמוספירה-רגל מעוקב לדקהatm·cfm47.82אטמוספירה·רגל מעוקב לדקה.
ארג לשנייהerg/s0.0000001ארג לשנייה (CGS).
ג'אול לשעהJ/h0.000277778ג'אול לשעה.
ג'אול לשנייהJ/s1ג'אול לשנייה = ואט.
קילוג'אול לשעהkJ/h0.277778קילו-ג'אול לשעה.
קילוג'אול לדקהkJ/min16.6667קילו-ג'אול לדקה.
קילוג'אול לשנייהkJ/s1,000קילו-ג'אול לשנייה.
לוסקlusec0.0001333יחידת דליפה: מיקרון-ליטר/שנייה.

שיטות עבודה מומלצות להמרת הספק

שיטות עבודה מומלצות להמרה

  • דעו את ההקשר שלכם: השתמשו ב-W/kW לדיוק, כ"ס למנועים, BTU/h ל-HVAC
  • ציינו את גרסת כוח הסוס: כ"ס מכני (745.7 ואט) ≠ כ"ס מטרי (735.5 ואט) ≠ כ"ס של דוד
  • מקדם ההספק חשוב: VA × PF = W (למערכות חשמליות, מקדם ההספק נע בין 0-1)
  • בסיס הזמן הוא קריטי: הספק (W) מול אנרגיה (Wh) — אל תבלבלו בין קצב לכמות
  • בדקו את עקביות היחידות: ודאו שכל היחידות בחישוב משתמשות באותו בסיס זמן (לשנייה, לשעה)
  • השתמשו בסימון מדעי: לערכים < 1 µW או > 1 GW, סימון מדעי משפר את הקריאות

טעויות נפוצות שיש להימנע מהן

  • בלבול בין קילוואט (הספק) לקוט"ש (אנרגיה) — קצב מול כמות, כמויות שונות לחלוטין
  • ערבוב סוגי כוח סוס: כ"ס מכני (745.7 ואט) ≠ כ"ס מטרי (735.5 ואט) — שגיאה של 1.4%
  • שימוש ב-VA כ-W: הספק מדומה (VA) ≠ הספק ממשי (W) אלא אם מקדם ההספק = 1.0
  • BTU מול BTU/h: יחידת אנרגיה מול יחידת הספק — הזמן חשוב! (כמו לבלבל בין קוט"ש לקילוואט)
  • נוסחת dB שגויה: הספק משתמש ב-10 log₁₀, מתח משתמש ב-20 log₁₀ — אל תערבבו ביניהם
  • שכחת תלת-פאזי: חד-פאזי P = V × I × PF, אך תלת-פאזי P = √3 × VLL × I × PF

סולם הספק: מהקוונטי לקוסמי

מה זה מראה
סולמות הספק מייצגים במדע ובחיי היומיום. השתמשו בו כדי לבנות אינטואיציה בעת המרה בין יחידות המשתרעות על פני סדרי גודל רבים - מהאותות הקוונטיים החלשים ביותר ועד לתפוקת האנרגיה הכוללת של כוכבים.

סולמות הספק מייצגים

סולם / הספקיחידות מייצגותשימושים טיפוסייםדוגמאות
1 × 10⁻¹⁵ ואטפמטו-ואט (fW)אופטיקה קוונטית, זיהוי פוטון יחידשטף אנרגיה של פוטון יחיד
1 × 10⁻¹² ואטפיקו-ואט (pW)מקלטי רדיו-אסטרונומיה, חיישנים קוונטייםאות וויאג'ר 1 בכדור הארץ ≈ 1 pW
1 × 10⁻⁹ ואטננו-ואט (nW)חיישני IoT בעלי הספק נמוך במיוחד, קצירת אנרגיההספק פסיבי של תג RFID ≈ 10 nW
1 × 10⁻⁶ ואטמיקרו-ואט (µW)מכשירי שמיעה, עוקבי כושר, קוצבי לבקוצב לב ≈ 50 µW
1 × 10⁻³ ואטמילי-ואט (mW)מחווני LED, מצביעי לייזר, אלקטרוניקה קטנהמצביע לייזר 1-5 mW
1 × 10⁰ ואטואט (W)נורות, מטעני USB, מכשירים קטניםנורת LED 10 ואט, מטען USB 20 ואט
1 × 10³ ואטקילו-ואט (kW)מכשירי חשמל ביתיים, מנועי רכב חשמלי, מערכות סולאריות למגוריםמיקרוגל 1.2 קילוואט, מנוע רכב 100 קילוואט
1 × 10⁶ ואטמגה-ואט (MW)מרכזי נתונים, טורבינות רוח, תחנות כוח קטנותטורבינת רוח 3-15 מגה-ואט
1 × 10⁹ ואטג'יגה-ואט (GW)כורים גרעיניים, סכרים גדולים, תשתית רשתכור גרעיני 1-1.5 ג'יגה-ואט
1 × 10¹² ואטטרה-ואט (TW)סך הכל רשתות לאומיות, ייצור אנרגיה עולמיצריכת הספק עולמית ≈ 20 טרה-ואט בממוצע
1 × 10¹⁵ ואטפטה-ואט (PW)מערכות לייזר באנרגיה גבוהה (פולסים קצרים במיוחד)לייזר של מתקן ההצתה הלאומי ≈ 500 טרה-ואט שיא
3.828 × 10²⁶ ואטזוהר השמש (L☉)אסטרונומיה של כוכבים, אסטרופיזיקהתפוקת ההספק הכוללת של השמש

שאלות נפוצות

VA מול W — מה ההבדל?

VA הוא הספק מדומה (וולט × אמפר). הכפילו במקדם ההספק כדי להעריך את הוואטים (הספק ממשי).

באיזה כוח סוס עלי להשתמש?

כ"ס מכני למנועים (≈745.7 ואט), כ"ס מטרי ל-PS; כ"ס של דוד הוא דירוג קיטור, לא ניתן להשוואה.

מה המשמעות של טון קירור אחד?

הספק קירור השווה להמסת טון קצר אחד של קרח ביום: ≈ 12,000 BTU/h או ≈ 3.517 קילוואט.

מדריך כלים מלא

כל 71 הכלים הזמינים ב-UNITS

סנן לפי:
קטגוריות: