Effekt

Olika maskiner har olika effekt

Tänk dig att du har två elektriska vattenkokare. Du fyller dem båda med 1 l vatten. Sedan knäpper du på vattenkokarna. I den ena kokar tar det endast 1 minut att koka upp vattnet, den andra tar hela 3 minuter på sig. Vilken vattenkokare använder då mer energi?

Kuggfråga: de använder lika mycket. Vattnet i kokarna behöver en viss mängd energi för att koka. Så vattenkokarna måste omvandla en viss mängd energi från elektrisk energi till värmeenergi i vattnet. Den enda skillnaden mellan vattenkokarna är hur snabba de är.

Denna snabbare vattenkokaren är effektivare än den andra, den har alltså mer effekt. Effekten berättar för oss hur snabbt ett arbete utförs. Detta beräknas enligt formeln:

P = power = effekt
W = work = arbete
t = tid

Om man vet hur mycket arbete en maskin utför och tiden det tar, kan man alltså dela arbetet med tiden, och då få fram maskinens effekt. Effekten mäts i enheten Watt (W), och detta värde skrivs alltid på elektriska apparater så att man kan jämföra olika apparaters effekt. 1 W innebär att en maskin omvandlar 1 J på 1 s från en energiform till en annan.

Effekten anger hastigheten för energiomvandlingen som sker.

Nedan ser du en tabell över medeleffekten för några olika maskiner, märk att också människan kan antas vara en maskin, också vi har en effekt på det arbete vi utför. 

Maskin/Apparat	Medeleffekt
Lampa	12 W
TV	100 - 150 W
Dusch	2200 W
Mikrovågsugn	1200 W
Sovande människa	80 W
Gående människa	800 W
Bil	100 kW

Lägg märke till att bilen har enheten kW = kilowatt. 1 W är en väldigt liten effekt, så många maskiner kommer att ha effekter på flera tusen watt, eller kilowatt. 

Energiförbrukning

Titta på formeln för effekt. Effekten beror av arbetet som utförs, och tiden det tar. Detta innebär att om man vet hurudan effekt en maskin har, och hur länge den används, kan man beräkna hur stort arbete som utförts, alltså hur mycket energi maskinen har omvandlat. På så sätt kan man beräkna en apparats energiförbrukning. 

Tänk på vattenkokaren igen. En vanlig vattenkokare har effekten 2 kW = 2000 W. Du knäpper på vattnet, och det tar 3,5 minuter att koka. Hur stort arbete har vattenkokaren då utfört? 

2000W innebär att vattenkokaren utför arbetet 2000 J på en sekund. För att få reda på det totala arbetet måste vi veta hur många sekunder vattenkokaren är aktiv. 

Det tog 3,5 minuter att koka vattnet = 210 s. Då räknar vi: 2000W*210 s = 420 000 J = 420 kJ. 

Vattenkokaren använder 420 kJ för att koka vattnet.

Verkningsgrad

Elektriska maskiner utför alltid ett arbete. Men all elektrisk energi som kommer in i maskinen kommer inte att omvandlas till det vi önskar. Det sker alltid energiförluster i form av bl.a. värme. Hur stor del av energin som kommer in i en apparat som verkligen omvandlas till vad som önskas uttrycks som verkningsgrad. Verkningsgraden uttrycks i procent. En gammaldags glödlampa har verkningsgraden 7%. Det innebär att endast 7% av den elektriska energin som kommer in i glödlampan blir ljusenergi (det vi önskar). 93% av energin omvandlas till annat, i glödlampans fall omvandlas den till värme. Moderna lampor har en mycket högre verkningsgrad, kring 30%.