瓦特转焦耳计算器

E = P × t，而 1 W = 1 J/s 是定义，所以两个量本来就在同一个单位制里，式子里没有换算系数

P

电器的取用功率，单位瓦，通常就是铭牌上那个数。它是一个速率：每秒多少焦耳，说的是能量在流动而不是能量存了多少。这一页按它在整段时间里恒定来算——对稳压供电下的电阻性负载这是精确的，对会自己开开停停的设备（冰箱、温控电暖器）则是平均值。取 0 也接受，三个结果都是 0，这是正确答案而不是退化情况

t

这个功率持续了多久，单位秒。这一格就是这一页存在的理由：少了它，问题根本没有答案，因为速率只有配上时长才变成总量。同样是 2000 W，摊在一秒上是 2000 焦耳，摊在一小时上是 7 200 000 焦耳。时长可以按秒、分、小时填，但必须大于 0——0 秒不是「一瞬间释放了巨大能量」，而是没有过程，所以页面直接拒收，而不是返回一个 0 焦耳

3600000

一度电（一千瓦时）等于多少焦耳，这是定义不是换算：1 W 持续 1 h，写开来就是这个数。它是整页唯一的常数，也是结果能换算成电费单口径的原因。电池、家电、电动车的公开数据全都按这个单位报价，所以那一行才留在结果面板上——焦耳回答的是这一页的名字，度回答的是接下来那个问题

只要一台设备是按瓦数描述的，而你想知道它到底用掉多少能量，就用它：把电器的铭牌和一天或一个月的数对起来、按持续负载配一组电池、或者拿电表读数反推运行成本。它是「功率乘时间」这一次乘法，也是焦耳转瓦特计算器的逆运算——那一页把能量除以时间得到功率，这一页把功率乘上时间得到能量，两页用的是同一对量。动手之前先定下来的是时间段，因为没有时长的瓦数不是一个「小答案」，而根本不是答案

1. 默认那一组：1000 W 开满一小时

   1. 功率 1000 W，持续 3600 秒
   2. 相乘：1000 × 3600 = 3 600 000 焦耳
   3. 除以 1000 得千焦：3600 千焦
   4. 除以 3 600 000 得千瓦时：正好 1 度

   三行是同一个数的三种写法，而第三行就是「千瓦时」这个单位名字的来历——1 千瓦持续 1 小时。这组数也是焦耳转瓦特那一页默认值的反读：那边是 3.6 兆焦摊在一小时上得到 1000 W，这边是 1000 W 持续一小时得到 3.6 兆焦。从哪一页进来都能对上，这正是两页分开存在的意义。

2. 2000 W 的电水壶烧一分钟

   1. 功率 2000 W，持续 60 秒
   2. 相乘：2000 × 60 = 120 000 焦耳
   3. 换成千焦是 120 千焦
   4. 换成千瓦时：120 000 / 3 600 000 = 0.033333 度

   烧一壶水只用了零点零几度电，这个结果和很多人的直觉不一样，而它背后的两个数都是真的：2 千瓦是很大的速率，一分钟是很短的时长，而能量是两者的乘积。这正是这一页要挡的那类误判——瓦数大听着就费电，但花钱买的是能量，能量是速率在时间上的累积。同样这台水壶烧满一小时是 7.2 兆焦，六十倍，而铭牌上的字一个都没变。

3. 1200 W 持续 60 秒：焦耳转瓦特那一页的逆用例

   1. 功率 1200 W，持续 60 秒
   2. 相乘：1200 × 60 = 72 000 焦耳
   3. 换成千焦：72 千焦
   4. 换成千瓦时：72 000 / 3 600 000 = 0.02 度

   焦耳转瓦特那一页里有这一条的镜像：同样是 72 000 焦耳、同样是 60 秒，在那边作为能量填进去，得到的是 1200 W。两页互为反解，读者把两页都打开绕一圈，第三个数应该原样回到手上。如果哪天两边对不上，那是算式错了，不是物理错了。

4. 10 W 的路由器开满一天

   1. 功率 10 W，持续 86 400 秒，也就是 24 小时
   2. 相乘：10 × 86 400 = 864 000 焦耳
   3. 换成千焦：864 千焦
   4. 换成千瓦时：864 000 / 3 600 000 = 0.24 度

   这正是常开的小电器真正会引出的问题，答案是每天 0.24 度——不到冰箱的十分之一，大约是一次电动车充电的百分之一。换成「度」才让这个比较成立：864 千焦放在一张电费单旁边没有任何意义，而 0.24 度可以直接和各路数字并排。中文里「度」就是千瓦时的口语说法，两个词指的是同一个单位。

5. 一毫瓦持续一秒：量程的小端

   1. 功率 0.001 W，持续 1 秒
   2. 相乘：0.001 × 1 = 0.001 焦耳
   3. 换成千焦：0.000001 千焦，同一个量往下数六位
   4. 换成千瓦时：2.778 × 10⁻¹⁰，已经超出固定小数能读的范围

   这一端的物理没有任何变化，但页面必须让这一行站得住。焦耳那一行如果只给两位小数，这里会印成 0.00——一个错的答案，而且看不出错，所以那一行留了三位。千瓦时那一行则整个走出了普通小数的窗口，改用科学计数法，与焦耳转瓦特那一页为同一个理由做的同一次切换：两页的量程从一毫瓦秒一直跨到一兆瓦日，中间隔着十四个数量级。

功率按整段时间里恒定来算，这对稳压供电下的电阻性负载是精确的，对会自己开开停停的设备只是个平均值：冰箱、温控电暖器、带待机状态的设备都取变化的功率，它们实际用掉多少电取决于占空比，而不是铭牌上的数。铭牌功率是上限不是常态——实测值常常明显低于它，而且额定功率会随供电电压漂移。这是用掉端的能量，效率不在这一页里：这些能量有多少变成了热、光或转动，是另一个问题、另一组页面。电价也不是输入，所以这里不出现钱。把能量换成温升同样做不到，那需要质量和比热容。

一度电是多少焦耳？

正好 3 600 000 焦耳，也就是 3.6 兆焦，这是定义而不是测量：一度电就是一千瓦持续一小时，也就是 1 乘以 3600 秒的焦耳数。中文口语说的「度」和电费单上写的「千瓦时」是同一个单位。所以结果面板第三行不是第一行的重复——焦耳回答的是这一页名字里的问题，度回答的是拿它去和电表、电池参数、续航估算对照时的问题。

为什么还要填一个时间？

因为瓦特是速率，而速率只有持续了一段时间才变成总量。这一点绕不过去：2000 W 持续一秒是 2000 焦耳，持续一小时是 7.2 兆焦，同一台电器、同一个电源、铭牌上的字一个都没变。单给一个瓦数不是这个问题的「小答案」，而是根本没有回答这个问题——所以时长是必填的，而 0 秒被直接拒收，不会返回一个 0 焦耳。

它和焦耳转瓦特计算器是什么关系？

同一个关系式反着读。这一页已知功率和时间、求能量，所以做乘法；那一页已知能量和时间、求功率，所以做除法。两页的输入框有两格是重合的，因为量本来就是同一对；输出则一格都不重合，因为一页答瓦、一页答焦耳。你只要清楚自己缺的是三个量里的哪一个，就知道该进哪一页。

瓦特就是焦耳每秒吗？

是，而且这是定义不是经验规则，所以这一页的乘法里没有任何换算系数。同理，千焦与千瓦时那两行只是除 1000 和除 3 600 000，这两个数也都是定义。定义唯一没说的事情是「持续多久」——焦耳每秒描述的是一个正在进行的转移，转移的总量是这个速率乘上它持续的时间。

能算出这台电器花多少电费吗？

这一页算不出来。它停在能量这一步，而能量正是电费的计算基础，缺的那个输入是单价——电价随国家、时段和合同变，不是物理量。要接着往下算，把结果的千瓦时那一行拿去用电费计算器乘上你的电价。把这一步做在这里，就等于在一页物理内容里问人要价格。

三行的小数位为什么差这么多？

因为它们是同一把尺子的三段，每段有用的宽度不同。焦耳那一行留三位小数，是为了让一毫瓦秒读成 0.001 焦耳而不是 0.00；千焦那一行留六位，因为一千焦等于一千焦耳，六位与那三位是同一个精度；千瓦时那一行改用科学计数法，是因为量程从 2.778 × 10⁻¹⁰ 一直排到 24000 度，固定小数在两端都会印成一片零。

该填铭牌上的功率还是实测的功率？

都行，前提是你知道手上是哪一个。铭牌功率是这台电器的上限，填它得到的是用电量的上界，配线、配电池时就该用这个数。实测值来自插座上的计量器，是它真正用掉的量，对会自己开停的设备会明显更低。两种输入的算式一模一样，两个答案之间的差不是误差，而是信息。

• GB/T 3102.4-1993《热学的量和单位》——能量与功率的单位、焦耳与瓦的定义，以及瓦特等于焦耳每秒这一条关系 — 国家市场监督管理总局 国家标准全文公开系统
• Kilowatt-hour（英文）——千瓦时的定义 3.6 兆焦，以及它为什么是电表与电费单使用的单位 — Wikipedia
• NIST Special Publication 811, Guide for the Use of the International System of Units (SI)（英文）——国际单位制对量纲运算的处理，以及瓦特作为焦耳每秒的专门名称 — 美国国家标准与技术研究院（NIST）