Teho
Wikipedia
Fysiikassa teho (tunnus P) on tehdyn työn tai käytetyn energian määrä aikayksikössä. Tehon SI-yksikkö on watti (W), joka vastaa joulen energiamäärää sekunnissa.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Mekaaninen teho
Teho mekaaniselle työlle määritellään seuraavasti:
missä
- P = teho
- W = mekaaninen työ
- t = aika
Määritelmää sovelletaan usein seuraavasti:
Mekaaninen teho voidaan siis lausua kappaleeseen vaikuttavan voiman ja sen saaman nopeuden tulona.
Pyörivän akselin tapaus:
,
missä 
on akselin välittämä vääntömomentti, θ on akselin kiertokulma, ω on akselin kulmanopeus (yksikkö rad/s)
[muokkaa] Sähköteho
Sähköinen teho lasketaan virran voimakkuuden I ja jännitteen U tulona:
Ohmin lain avulla tämä voidaan kirjoittaa myös muotoihin
,
missä R on sen sen virtapiirin resistanssi (vastus), jonka ylitse jännite U vaikuttaa tai jonka läpi virta I kulkee.
Vaihtoehtoisesti teho saadaan sähköisessäkin järjestelmässä energian E kulutuksena (tai tuottona) aikaa t kohti:
Vaihtovirtapiirissä jäännitteen ja virran välillä voi vallita vaihe-ero. Siksi vaihtosähkön tapauksessa teho jaetaan pätötehoon, loistehoon ja näennäistehoon. Vain pätöteholle käytetään yksikkönä wattia, loisteholle sen sijaan varia ja näennäisteholle volttiampeeria. Teho voidaan ilmaista kompleksiluvulla S = UI * missä I * on virran kompleksikonjugaatti. Tällöin kompleksiluvun S reaaliosa ilmaisee pätötehon ja imaginaariosa loistehon.
[muokkaa] Esimerkki
Yksittäisen komponentin aiheuttama tehohäviö virtapiirissä voidaan laskea yllä olevilla tiedoilla. Lasketaan esimerkiksi diodin aiheuttama tehohäviö kaavalla P = UI. Jos diodin ylin vaikuttava jännite on 0,6 V ja diodin läpi kulkeva virta on 0,006 A, niin diodin tehohäviö on P = U · I = 0,6 V · 0,006 A = 0,0036 W = 3,6 mW.
[muokkaa] Hydraulinen teho
Hydraulinen teho saadaan laskettua tilavuusvirran Q [m³/s] ja paine-eron p [Pa] tulona:
- P = Q·p
