Effekt

Från GuldWiki
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Glödlampor och annan elektrisk utrustning brukar sorteras efter vilken eleffekt de förbrukar.

Effekt är inom fysiken en storhet som beskriver energiomvandling per tidsenhet. Effekt betecknas ofta med bokstaven P från engelskans power (kraft) och kan bland annat yttra sig i form av ett värmeflöde eller arbete. Den härledda SI-enheten för effekt är watt (W), där en watt motsvarar en energiomvandling på en joule per sekund (P=J/s). Utöver watt finns det ett flertal storheter som betecknar effekt, exempelvis enheten hästkraft, vilket i Sverige motsvarar en effekt på 735,5 watt. Andra länder har liknande storheter, som Pferdestärke (PS) och cheval vapeur (CV).

Om ΔW är den energimängd som överförts under tiden Δt så kan medeleffekten Pmedel betecknas:<math> P_\mathrm{medel} = \frac{\Delta W}{\Delta t}\,. </math>

Den momentana effekten är detsamma som förändringshastigheten av energi i ett system då gränsvärdet då tidsintervallet Δt går mot 0:

<math>P=\lim_{x \rightarrow 0} \frac{dW}{dt},</math>

För likström (DC) och spänning

I elektroteknik är den momentana effektutvecklingen av en elektrisk komponent produkten av spänningen över komponenten och elektrisk ström genom komponenten.

<math>P = U \cdot I</math>

Ohms lag:

<math>U = I \cdot R</math>

Ger:

<math>P = I^2 \cdot R = \frac{U^2}{R}</math>

Där I är momentan- eller medelström (DC) i ampere (A), där U är momentan- eller medelspänning i volt (V) och där R är resistansen i ohm (Ω).

För sinusformad växelström (AC) och spänning

Medeleffekten av en elektrisk komponent är en funktion av medelkvadratroten av värdena i den sinusformade spänningen över komponenten och den sinusformade strömmen genom komponenten. Meddeleffekten kallas även aktiv effekt och skiljer sig från den skenbara effekten S = UI. Alltså,

<math>P = U \cdot I \cdot \cos(\phi),</math>

där I är medelkvadratroten av den sinusformade växelströmmen (AC) i ampere (A) och U är medelkvadratroten av den sinusformade växelspänningen i volt (V). <math>\phi</math> är fasvinkeln mellan spänning- och strömfunktionerna.

Ovanstående formel gäller för specialfallet sinusformad spänning och ström, nedanstående formel gäller alltid:

<math> P = 1/T \cdot \int_t u(t) \cdot i(t)\,dt . </math>

Den effektiva överföringen av elektrisk ström styrs av maximal strömteoremet.

För effekt i trefassystem se artikel om trefas.

Spilleffekt / Förlusteffekt

När man leder ström genom en ledare kommer en viss effekt att utvecklas i ledaren eftersom ledaren har en viss resistans.

Exempel Den minsta kabelarean för ledningar i väggen som används för att säkra utrustning med 10A-säkringar är 1,5mm2. Hur stor spilleffekt blir det i en sådan ledning om den är 50m lång och strömmen är maximal? Lösning: Ohms lag, Resistivitetsformeln och Effektlagen ger att effekten i ledningen ges av uttrycket <math> P = \rho \cdot \frac{L}{A} \cdot I^2 </math>, där


Externa länkar