Innehåll
Effekt är en fysikalisk storhet som mäter hur stort arbete som utförs per tidsenhet. Vi kan också bestämma effekten genom att beräkna hur mycket energi som omvandlas på en viss tid. Effekt betecknas med bokstaven $P$P (efter engelskans power).
$P=$P= $\frac{\Delta E}{\Delta t}$ΔEΔt
SI-enheten för effekt är J/s eller Nm/s. Denna enhet har också fått namnet Watt och förkortas W.
Obs! Tänk på att bokstaven W både kan betyda storheten arbete och enheten Watt.
En maskin med effekten $1$1 W har alltså förmågan att omvandla energin $1$1 J per sekund, vilket också kan uttryckas som arbetet $1$1 Nm per sekund.
Det finns en annan enhet för effekt som ofta används när vi t ex pratar om motorer, nämligen hästkrafter (hkr): $1$1 hkr = $736$736 W. Ett fordon med motoreffekten en hästkraft har alltså förmågan att uträtta arbetet $736$736 Nm per sekund.
En annan vanlig enhet där Watt ingår är kWh (kilowattimmar). Detta är dock inte en enhet för effekt, utan för energi, och används ofta när energiförbrukning ska anges, t ex på en elräkning. Vi kan se hur enheterna J och kWh hänger ihop genom att utgå för sambandet mellan effekt, energi och tid, och göra en enhetsanalys:
$P=$P= $\frac{\Delta E}{\Delta t}$ΔEΔt
$1$1 W $=1$=1 J/s
$1$1 Ws $=1$=1 J Vi använder nu: $3600$3600 s $=1$=1 h
$1$1 Wh $=3\text{ }600$=3 600 J
$1$1 kWh $=3\text{ }600\text{ }000$=3 600 000 J
En apparat med effekten $1$1 kW som används under en timme omvandlar alltså energin $3,6$3,6 MJ.
Exempel i videon
Exempel 1
Karin väger $73$73 kg och går upp för en trappa som är $4,2$4,2 m hög på tiden $25$25 s.
Beräkna hur stor effekt Karin utvecklar.
Lösning
Vi använder formeln för effekt:
$P=$P= $\frac{\Delta E}{\Delta t}$ΔEΔt
Arbetet som uträttas (dvs energin som omvandlas) är:
$W=F\cdot s=mg\cdot h$W=F·s=mg·h
Vi sätter in värden och beräknar.
$W=73\cdot9,82\cdot4,2=3010,812$W=73·9,82·4,2=3010,812 J
Vi kan nu beräkna effekten då vi vet att det tog $25$25 sekunder att uträtta arbetet.
$P=$P= $\frac{3010,812}{25}=$3010,81225 = $120,4…$120,4… W
Svar: Karin utvecklar effekten $0,12$0,12 kW.
Exempel 2
Ett värmeelement utvecklar effekten $1000$1000 W. Beräkna hur mycket energi det krävs för att hålla igång elementet en timme. Svara med tre värdesiffror.
Lösning
Vi använder formeln för effekt:
$P=$P= $\frac{\Delta E}{\Delta t}$ΔEΔt
Men denna gången är det energin (arbetet) som ska beräknas.
Vi ska därför använda sambandet:
$\Delta E=P\cdot\Delta t$ΔE=P·Δt
$P=1000$P=1000 W och tiden är en timme, vilket ger $\Delta t=3600$Δt=3600 s.
Vi får därför:
$\Delta E=1000\cdot3600=3\text{ }600\text{ }000$ΔE=1000·3600=3 600 000 J
Svar: Elementet kräver $3,60$3,60 MJ för att vara igång en timme.
Kommentarer
██████████████████████████
████████████████████████████████████████████████████
e-uppgifter (3)
-
1. Premium
Effekten är ett mått på…
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
2. Premium
Alexandra uträttar ett arbete på $1200$ J under loppet av en $60$ sekunder, beräkna hur stor den genomsnittliga effekten som Alexandra utvecklade.
Svara med korrekt antal värdesiffror.
Svar:π²Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...3. Premium
Beräkna hur mycket energi som krävs när Elin cyklar på sin elcykel med full effekt i exakt $10$ minuter. Elcykelns motor har en styrka på $250$ Watt. Svara med korrekt antal värdesiffror.
Svar:π²Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...Din skolas prenumeration har gått ut!Din skolas prenumeration har gått ut! -
Uppgiften är en del av en abc-fråga. Vad vill du göra?
Det finns inga befintliga prov.
-
{[{ test.title }]}
●
Lektion
Kategori
ID
Test i 7 dagar för 9 kr.
Det finns många olika varianter av Lorem Ipsum, men majoriteten av dessa har ändrats på någotvis. Antingen med inslag av humor, eller med inlägg av ord som knappast ser trovärdiga ut.
Logga in
viaAll svar raderas. Detta går inte att ångra detta.
Daniel Lövquist
I fråga 3.
Borde inte 150 kNm också vara rätt svar?
Med vänlig hälsning Daniel
Daniel Johansson
Självklart har ni rätt, det saknades ett ’m’ där.
Eftersom energi (i detta sammanhang) mäts i Newtonmeter eller Joule kan man nu svara med båda enheterna.
mvh
Daniel
Thore Lindqvist
3. Beräkna hur mycket energi som krävs
P=PΔt får vi:
W=P⋅Δt=250⋅(10⋅60,00)=150000 Nm.
Vi kan därför konstatera att arbetet som utförs av cykeln är på 150 kN.
Jag skulle inte säga att Nm är samma enhet som N. Skulle också vara trevligt att kunna svara i J eftersom det är energi som efterfrågas och inte arbete.
Daniel Johansson
Självklart har ni rätt, det saknades ett ’m’ där.
Eftersom energi (i detta sammanhang) mäts i Newtonmeter eller Joule kan man nu svara med båda enheterna.
mvh
Daniel
Endast Premium-användare kan kommentera.