3. Effekt

Effekt #

Effekt

Elektrisk effekt är ett mått på hur fort elektrisk energi omvandlas till något annat. Exempelvis hur fort det går från el till ljus i en lampa. En lampa som har en hög effekt och omvandlar energin snabbt, lyser starkt. En lampa som lyser svagt omvandlar energin långsammare. Elenergin kan omvandlas till rörelse i en motor, till exempel en motor med stor effekt är stark/snabb. En motor med liten effekt är svag/långsam. Om en elvärmare eller ett elelement har hög effekt,. kommer det mycket värme från den. Om den har låg effekt, kommer det lite värme från den.

Den elektriska effekten beror på ström och spänning. Ju fler elektroner som pressas igenom, tillexempel en lamapa desto mer lyser den. Ju hårdare elektronerna pressas igenom desto högre effekt blir det. Detta innebär alltså att en ökad ström leder till ökad effekt. En högre spänning leder också till en ökad effekt.

Ordet effekt #

Ordet effekt används även utanför elvärlden då betyder det nästan samma sak. Ett exempel är att säga ett effekten av att slå sig på tummen med hammaren är att man får ont. Om du slår dig jättehårt med hammaren på tummern så får du jätteont villken är en stor effekt. Om du slår dig lite på tummen får du lite ont eller liten effekt.

Samband #

Strömmen och spänningens storlek är det som bestämmer hur stor effekten blir. Detta kallas effektlagen:
\(P = U * I\)

Ström #

Strömmen som beskriver antalet elektroner som passerar per sekund påverkar effekten genom att varje elektron har en viss kraft ju fler elektroner ju mer kraft. Därför ökar effekten om strömmen ökar och tvärt om.

Spänning #

Spänningen beskriver hur hårt elektronerna pressas genom kretsen. Om elektronerna pressas hårdare så har varje elektron mer kraft. Därför ökar effekten om spänningen ökar och tvärt om.

Resistans #

Resistansen bromsar elektronerna, en högre resistans ger alltså en lägre ström som i sin tur leder till lägre effekt. Om resistansen minskas blir det tvärt om, strömmen ökar så att effekten ökar.

Exempel #

Om strömmen ökar och spänningen är densamma så kommer effekten att öka.

Om strömmen minskar och spänningen är densamma så kommer effekten att minska.

Om spänningen ökar och strömmen är densamma så kommer effekten att öka.

Om spänningen minskar och strömmen är densamma så kommer effekten att minska.

Om resistansen minskar och spänningen är densamma så kommer strömmen att öka. Det kommer i sin tur leda till att effekten kommer att öka.

Om resistansen ökar och spänningen är den samma så kommer strömmen att minska och det kommer i sin tur leda till att effekten kommer att minska.

Beräkningar #

Beräkningsexempel med ström och spänning: #

Data
U = 15V
I = 3A
Steg Exempel
Formel P = U * I
Uträkning U = 15V * 3A
Resultat I = 45W
Svar
U = 15V
I = 3A
P = 45W

Beräkningsexempel med ström och resistans: #

Data
I = 2A
R = 15Ω
Steg Räkna ut spänningen
Formel U = I * R
Uträkning U = 2A * 15Ω
Resultat U = 30V
Steg Räkna ut effekten
Formel P = I * U
Uträkning U = 2A * 30V
Resultat U = 60W
Svar
I = 2A
R = 15Ω
U = 30V
U = 60W

Beräkningsexempel med spänning och resistans: #

Data
U = 15V
R = 30Ω
Steg Räkna ut strömmen
Formel I = U/R
Uträkning I = 15V/30Ω
Resultat I = 0,5A
Steg Räkna ut effekten
Formel P = I * U
Uträkning P = 0,5A * 15V
Resultat P = 7,5W
Svar
U = 15V
R = 30Ω
I = 0,5A
P = 7,5W

Beräkningsexempel med effekt och resistans: #

Data
R = 8Ω
P = 72W
Steg Exempel räkna ut strömmen
Formel P = U * I & U = R * I
Formel P = R * I * I
Formel P = R * I²
Uträkning 72W = 8Ω * I²
Uträkning I² = 72W/8Ω
Uträkning \(I = \sqrt{72W/8Ω}\)
Resultat I = 3A
Steg Exempel räkna ut spänningen
Formel U = P/I
Uträkning U = 72W/3A
Resultat U = 24V
Svar
R = 15Ω
I = 3A
U = 24V
P = 72W

Frågor #

Vad händer med effekten om spänningen ökar och strömmen är densamma?

Vad händer med effekten om strömmen ökar och spänning är densamma?

Vad händer med effekten om spänningen minskar och strömmen är densamma?

Vad händer med effekten om strömmen minskar och spänningen är densamma?

Sorheter och enheter #

Storhet Beteckning Enhet Beteckning
Ström I Ampere A
Spänning U Volt V
Resistans R Ohm Ω
Effekt P Watt W