114. Teho, hyötysuhde ja hinta

Lampun teho on 7,0 W.

  1. Kuinka suuri tehollinen sähkövirta lampun läpi kulkee, kun se yhdistetään verkkojännitteeseen?
  2. Lampun hyötysuhde on 8,0 %. Kuinka suuri teho menee valon tuottamiseen?
  3. Kuinka paljon lamppu kuluttaa energiaa kuukaudessa, kun se on keskimäärin 6,0 tuntia päivässä päällä?
  4. 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}$]]

[[$\quad k = 12 \ \mathrm{\dfrac{snt}{kWh}}\cdot 1{,}26 \ \mathrm{kWh}=15{,}12 \ \mathrm{snt}\approx 15 \ \mathrm{snt}$]]