Teho

Teho

Teho ilmaisee sen, kuinka nopeasti työtä tehdään. Fysiikan kaavoissa teho merkitään kirjaimella P ja se määritellään kaavalla:

 [[$ Teho = \frac{tehty \ työn \ määrä }{ työhön \ kulunut \ aika}\quad $]]

eli

[[$ P = \frac{ W }{ t }\qquad $]]​

Tehon yksikkö on Watti (W=Joule/s). 10 watin teho syntyy, kun 1 kg kappale nostetan metrin korkeuteen yhden sekunnin aikana


Hyötysuhde  

Hyötysuhde ilmaisee sen, kuinka suuri osuus tehosta saadaan todelliseen käyttöön. Niinpä esimerkiksi kun puhutaan että aurinkokennojen sähköntuoton hyötysuhde on 20% se tarkoittaa, että 20% (viidennes) auringon saapuvasta tehosta muuntuu sähköksi. 

[[$ Hyötysuhde = \frac{antoteho}{ottoteho}$]]​

Jos laite koostuu useista osista, joiden yksittäiset hyötysuhteen tunnetaan saadaan kokonaishyötysuhden näiden tulona

Esimerkkejä 
 
Esimerkki 1
Kuinka suurella teholla robotin tekee työtä, jos se tekee 5 sekunnissa 1000 joulea työtä. 

Ratkaisu 
W=1000 J
t = 5 s

Sijoitetaan arvot tehon yhtälöön 

[[$$ P= \frac{W}{t} = \frac{1000 W}{5 s} = 200 W $$]]​

Esimerkki 2 
Kuinka paljon työtä 2000W:n laite tekee yhdessä tunnissa

Ratkaisu:
P = 2000W
t = 60 · 60 s =3600s
W=x

Sijoitetaan arvot yhtälöön 

[[$$ 2000 W = \frac{x}{3600 s} $$]]// Ratkaistaan yhtälö. Kerrotaan molemmat puolet luvulla 3600s

2000W · 3600s = x
x= 2000W · 3600s
x= 7200 000 J 

Esimerkki 3
Koneen kokonaisteho on 1700 W ja sen hyötysuhde on 60 %. Kuinka suuri teho koneen kokonaistehosta käytetään hyödyksi

Lasketaan kuinka paljon on 60% luvusta 1700W. 
Hyötyteho = 0,6 · 1700 = 1020W
 
Esimerkki 4 
Nosturi nostaa 150 kg:n kappaleen 30 metrin korkeuteen 4 sekunnissa. Laske koneen teho

Ratkaisu
m = 150 kg
h = 30m 
t = 4s

Tehon laskemiseen tarvitaan tehdyn työn määrä. Lasketaan työ 
W = m · g · h = 150 kg · 9,81ms2​ · 30m = 4414,5 J // nostotyö
Nyt teho saadaan 

[[$$ P = \frac{W}{t}= \frac{4414,5 J}{4 s} = 1135 W $$]]​