Effekt (parameter)

effekt

Effekt, eller ytelse, er omsatt energi per tidsenhet.

I fysikken blir energi definert som evne til å utføre arbeid. Effekt blir da et uttrykk for tempoet arbeidet utføres i. Hvis man heiser en last én meter opp, blir forbruket av energi det samme uavhengig av hvilket tempo arbeidet utføres i, men det kreves mer effekt hvis arbeidet skal utføres på kortere tid.

I praksis blir begrepene energi og effekt også benyttet om bruk av avledede energiformer som varmeenergi og elektrisk energi. Målenheten er imidlertid den samme. I SI-systemet måles effekten i watt [W] (oppkalt etter James Watt) der en watt tilsvarer en joule [J] per sekund [s].

• 1 W = 1 J/s

1 joule tilsvarer det arbeidet (den energimengden) som kreves for å overvinne en kraft på 1 newton over en avstand på 1 meter. Hvis dette gjøres med en hastighet på 1 meter per sekund, blir arbeidet utført med effekt på 1 W. Dette gir følgende formel for beregning av effekt:

• P = F · v

P er effekt uttrykt i watt, F står for kraft i newton, og v for hastighet i meter per sekund.

I roterende maskiner blir kraft erstattet med dreiemoment og avstand med vinkelforskyvning. Da vil 1 joule fremkomme når et dreiemoment på 1 newtonmeter [Nm] påtrykkes gjennom en vinkelforskyvning på 1 radian. Effekten kan da uttrykkes som:

• P= τ · ω

τ står for dreiemomentet i newtonmeter, og ω er vinkelhastighet angitt i radianer per sekund.

Hvis en motor yter 100 Nm ved en rotasjonshastighet på 50 omdreininger per sekund, blir vinkelhastigheten ω = 50 · 2 π radianer per sekund og effekten:

• P = 100 · 50 · 2 π = 31,4 kW

Ytelsen til ulike former for maskiner og motorer skal nå angis i watt, men den foreldede målenheten hestekraft [hk] er fremdeles i bruk. En hestekraft representerer en effekt svarende til å løfte 75 kg 1 meter opp per sekund. Omregnet til watt blir det:

• 1 hk = 736 W

Effektenheten watt brukes konsekvent innen elektroteknikk. Effekten (P) kan beregnes ut fra strømstyrke (I) og spenning (U) av formelen:

• P = U · I

Eksempel: Forbruk av 10 ampere over et spenningsfall på 230 volt gir en effekt på 2300 W.

Innenfor produksjon av elektrisk energi kan en også støte på uttrykket kWh/h (kilowattime per time), som er et mål på gjennomsnittlig effekt (energi per tidsenhet) innenfor en periode på for eksempel en time. Da effektverdien kan variere mye innenfor en periode på en time, blir dette en forenklet angivelse av effekten.

• 1 kWh/h = 1 kW

Varmeeffekt er avgitt eller mottatt varmeenergi per tidsenhet. Denne skal også angis i watt, men andre, foreldede enheter er fremdeles i bruk. Dette gjelder for eksempel ved

• forbrenning av mat: kcal/time (kilokalorier per time)
• omsetning av naturgass: Btu/h (British thermal unit per time)
• kjøling/oppvarming: Btu/h (British thermal unit per time)

• energi
• fotoelektrisk effekt