Teho

Tämä artikkeli käsittelee tehoa fysiikassa. Artikkeli energiajuomasta, katso Teho (juoma).

Fysiikassa teho (tunnus P) on tehdyn työn tai käytetyn energian määrä jossakin aikamäärässä. Tehon SI-yksikkö on watti (W), joka vastaa joulen energiamäärää sekunnissa.

[muokkaa] Mekaaninen teho

Teho mekaaniselle työlle määritellään seuraavasti:

$P = \frac{dW}{dt},$ missä

Määritelmää sovelletaan usein seuraavasti:

$P = \frac{d(\int_{A}^{B}F\,ds)}{dt} = \int_{A}^{B}F\,dv = F \cdot v.$

Mekaaninen teho voidaan siis lausua kappaleeseen vaikuttavan voiman ja sen nopeuden tulona.

Pyörivän akselin tapaus:

$P = \frac{F ds}{dt} = \frac{(T/r) r d\theta}{dt} = \frac{T d\theta}{dt} = T \cdot \omega$ ,

missä $T = F \cdot r$ on akselin välittämä vääntömomentti, $θ$ on akselin kiertokulma, $ω$ on akselin kulmanopeus (yksikkö rad/s)

Sähköinen teho saadaan laskettua virran I ja jännitteen U tulona:

P = U·I

Ohmin lain avulla teho voidaan kirjoittaa myös muodoissa

$P=\frac{U^2}{R}=RI^2$ ,

missä R on vastus jonka yli jännite U vaikuttaa ja jonka läpi virta I kulkee.

Vaihtoehtoisesti teho saadaan sähköisessäkin järjestelmässä energian E kulutuksena (tai tuottona) aikaa t kohti:

P = E / t

Vaihtovirtapiirissä teho jaetaan pätötehoon (yksikkö watti), loistehoon (yksikkö vari) on ja näennäistehoon (yksikkö volttiampeeri). Kompleksinen teho on $S = U I *$ missä $I *$ on virran kompleksikonjugaatti. Kompleksisen tehon reaaliosa on pätöteho ja imaginääriosa on loisteho.