Akkurat nå er 336 pålogget.

Effekt

Download Elektrisitet

Innen fysikk er effekt betegnelsen på et fysisk systems evne til å omsette energi. Man kan også si at effekt beskriver hvor mye et system er belastet.

Hva er effekt?

Effekt er definert som energiendring per tidsenhet. Effekt måles i enheten watt, som er Joule over sekund:

1\text{ W} = \frac{1\text{ J}}{1\text{ s}}

Når man regner på effekt generelt i fysikk, bruker man følgende formel for effekt:

\text{Effekt} = \frac{\text{Energi}}{\text{Tid}}

Effekten blir dermed et gjennomsnitt av energien over tidsperioden.

Effektloven

Når man regner på effekt i elektriske systemer, bruker man følgende formel for effekt:

\text{P} = \text{U} \cdot \text{I}

P er effekten, U står for spenning og I står for strøm. Effekt er altså lik spenning ganger strøm. Spenning måles i volt, strøm måles i ampere og effekten måles igjen i Watt.

Ofte vil man bruke effektloven sammen med Ohms lov, fordi det er de samme egenskapene som beregnes. Når man ser på de fire egenskapene til et elektrisk system: strøm, spenning, motstand og effekt, behøver man bare kjenne to av dem for å kunne regne ut de andre. Man kan altså, hvis man kombinerer effektloven og Ohms lov, få fire formler for de fire egenskapene.

Derfor finnes det også to andre måter å regne ut effekt i et elektrisk system:

\text{P} = \frac{\text{U}^2}{\text{R}} = R \cdot I^2

Her står R for motstand, som måles i ohm.

Se artikkelen Ohms lov.

Man kan noen ganger komme over følgende formel:

\text{P} = \text{U} \cdot \text{I} \cdot \cos(\phi)

Denne formelen brukes til effektberegning av vekselstrøm. Her er φ fasevinkelen mellom spenning og strøm, det vil si forskjellen på hvor spenningen og strømmen befinner seg på hver sin vekslende sinusfunksjon. Hvis de er på samme sted, er effekten lik spenning ganger strøm. Men hvis de er på motsatt side, vil effekt alltid være null. Fasen i et vekselstrømsystem er derfor meget avgjørende for hvor stor effekt man får.

Når strømmen og spenningen ikke oppnår sine respektive verdier samtidig, oppstår det en faseforskyvning mellom strømmen og spenningen. Φ angir vinkelen for faseforskyvningen. Cosinus til denne vinkelen kalles effektfaktoren. Den brukes for å angi hvor stor aktiv effekt vi kan utnytte. Effektfaktoren er forholdet mellom strømmen og spenningen.

Når man kjenner et elektrisk systems effektforbruk, kan man bruke det til å regne ut dets energiforbruk. Det gjør man ganske enkelt ved å gange effekten med det tidsrom det elektriske system har vært tent:

\text{Energiforbrug} = \text{Effekt} \cdot \text{Tid}

Fordi effekten måles i Watt, som er Joule per sekund, skal man altså gange med tidsperioden i sekunder for å få energiforbruket i Joule.

Hvis man ønsker å måle effekten av et elektrisk system, bruker man en effektmåler kalt et wattmeter. I et wattmeter måles strøm og spenning, og så ganges disse sammen for å vise den resulterende effekten.

Eksempel på beregning av effekt

Vi skal nå vise et eksempel på utregning av effekt i et elektrisk system. Vi tar utgangspunkt i en elektrisk lyspære som har en strøm på 0,27 ampere når vi sender alminnelig 220 volt spenning gjennom den.

For å regne ut effekten, ganger vi strøm med spenning:

0,27 \text{A} \cdot 220 \text{V} = 59,4 \text{W}

Lyspæren har altså en effekt på 59,4 Watt.