1. Ohessa on Suomessa käytettäväksi suunnitellun valaisimen tietokilpi. Mitä tapahtuu, jos laite kytketään Yhdysvaltain sähköverkkoon, jossa tehollinen jännite on 120 V?
2. Mitä tapahtuisi kytkettäessä Suomen sähköverkkoon laite, joka on suunniteltu käytettäväksi Yhdysvalloissa?

Ratkaisu

a. Valaisimessa on tietokilven mukaan kaksi samanlaista 36 W teholla toimivaa komponenttia (polttimoa). Nämä toimivat vastuksen tavoin eli niillä on tietty resistanssi ja ne noudattavat Ohmin lakia.

[[$ R=\dfrac{U}{I}\\ \, \\ I=\dfrac{U}{R} $]]​​

Sähkötehon määritelmän nojalla voidaan ratkaista polttimon resistanssi.

[[$ \begin{align} P&=UI=U \dfrac{U}{R}=\dfrac{U^2}{R}\\ \, \\ PR&=U^2\\ \, \\ R&=\dfrac{U^2}{P}=\dfrac{(230 \text{ V})^2}{36 \text{ W}} \approx 1469,4 \text{ } \Omega \end{align} $]]​​​

Yhdysvalloissa, 120 V jännitteessä, resistanssi on sama. Teho on tällöin

[[$ P=\dfrac{(120 \text{ V})^2 }{1469,4 \text{ } \Omega} \approx 9,8 \text { W} $]]​​​

Teho on pienempi kuin Suomessa eli valaisin on himmeämpi. Valaisin ei mene rikki.


b. Vastuksen teho määräytyy yllä johdetun kaavan mukaan.

[[$ P=\dfrac{U^2}{R} $]]​​​

Polttimon resistanssi on käyttöjännitteestä riippumaton vakio. Jos valaisin on suunniteltu tiettyyn tehontuottoon (kirkkauteen) Yhdysvalloissa, on teho suurempi Suomessa, jossa jännite on suurempi. Suunniteltua suurempi teho saattaa rikkoa laitteen.