114. Teho, hyötysuhde ja hinta
Lampun teho on 7,0 W.
- Kuinka suuri tehollinen sähkövirta lampun läpi kulkee, kun se yhdistetään verkkojännitteeseen?
- Lampun hyötysuhde on 8,0 %. Kuinka suuri teho menee valon tuottamiseen?
- Kuinka paljon lamppu kuluttaa energiaa kuukaudessa, kun se on keskimäärin 6,0 tuntia päivässä päällä?
- Kuinka suuri on lampun osuus sähkölaskussa, kun sähkön hinta on 12 snt/kWh?
Ratkaisu
a.
Käytetään sähkötehon määritelmää.
[[$ \begin{align} \quad P&=UI\\ \, \\
I&=\dfrac{P}{U}\\\, \\
I&=\dfrac{7{,}0 \textrm{ W}}{230 \textrm{ V}} = 0{,}030434\dots \textrm{A}\approx 30 \textrm{ mA} \end{align}$]]
b.
Ratkaistaan hyötyteho hyötysuhteen määritelmästä.
[[$ \begin{align} \quad \eta &= \dfrac{P_{\text{hyöty}}}{P_{\text{koko}}}\\ \, \\
P_{\text{hyöty}}&=\eta \cdot P_{\text{koko}}\\ \, \\
P_{\text{hyöty}}&=0{,}080 \cdot 7{,}0 \textrm{ W}=0{,}56 \textrm{ W}\end{align} $]]
c.
Käytetään tehon määritelmää.
[[$ \begin{align}\quad P&=\dfrac{E}{t}\\ \, \\
E&=P \cdot t\\ \, \\
E&=7{,}0 \textrm{ W} \cdot 30 \cdot 6 \cdot 3600 \textrm{ s} = 4536000 \textrm{ J}\approx 4{,}5 \textrm{ MJ} \end{align}$]]
tai
[[$ \begin{align}\quad E&=7{,}0 \textrm{ W} \cdot 30 \cdot 6 \textrm{ h}=1260 \textrm{ Wh} \approx 1{,}3 \textrm{ kWh} \end{align}$]]
d.
Sähkön käytön kustannus
[[$\quad k=h\cdot E$]], jossa [[$ k=\textrm{kustannus}$]], [[$ h=\textrm{hinta}$]] ja [[$ E=\textrm{energia}$]]
[[$\quad k = 12 \ \mathrm{\dfrac{snt}{kWh}}\cdot 1{,}26 \ \mathrm{kWh}=15{,}12 \ \mathrm{snt}\approx 15 \ \mathrm{snt}$]]