Teho

Fysiikassa teho (tunnus P) on tehdyn työn tai käytetyn energian määrä aikayksikössä. Tehon SI-yksikkö on watti (W), joka vastaa joulen energiamäärää sekunnissa. == Mekaaninen teho == Teho mekaaniselle työlle määritellään seuraavasti: :P = \frac{dW}{dt}, missä *P = teho *W = mekaaninen työ *t = aika Määritelmää sovelletaan usein seuraavasti: :P = \frac{d(\int_{A}^{B}F\,ds)}{dt} = \int_{A}^{B}F\,dv = F \cdot v. Mekaaninen teho voidaan siis lausua kappaleeseen vaikuttavan voiman ja sen saaman nopeuden tulona. Pyörivän akselin tapaus: :P = \frac{F ds}{dt} = \frac{(T/r) r d\theta}{dt} = \frac{T d\theta}{dt} = T \cdot \omega, missä T = F \cdot r on akselin välittämä vääntömomentti, \theta on akselin kiertokulma, \omega on akselin kulmanopeus (yksikkö rad/s). == Sähköteho == Sähköinen teho P lasketaan virran voimakkuuden I ja jännitteen U tulona: :\ P = U I. Virtapiirissä, jota voidaan kuvata jännite- tai virtalähteeseen yhdistetyllä resistanssilla, teho voidaan Ohmin lain avulla laskea myös kaavoista :P=\frac{U^2}{R}=RI^2, missä R on sen virtapiirin resistanssi (vastus), jonka ylitse jännite U vaikuttaa tai jonka läpi virta I kulkee. Vaihtoehtoisesti teho saadaan sähköisessäkin järjestelmässä energian E kulutuksena (tai tuottona) aikaa t kohti: :\ P = E / t. Vaihtovirtapiirissä jännitteen ja virran välillä voi vallita vaihe-ero. Siksi vaihtosähkön tapauksessa tehoa käsitellään usein näennäistehona, joka jaetaan pätötehoon ja loistehoon. Vain pätöteholle käytetään yksikkönä wattia, loisteholle sen sijaan varia ja näennäisteholle volttiampeeria. Teho voidaan ilmaista kompleksiluvulla S = UI^* , missä I^* on virran kompleksikonjugaatti. Tällöin kompleksiluvun S reaaliosa ilmaisee pätötehon ja imaginaariosa loistehon. ===Esimerkki=== Yksittäisen komponentin aiheuttama tehohäviö virtapiirissä voidaan laskea yllä olevilla tiedoilla. Lasketaan esimerkiksi diodin aiheuttama tehohäviö kaavalla P = UI. Jos diodin yli vaikuttava jännite on 0,6 V ja diodin läpi kulkeva virta on 0,006 A, niin diodin tehohäviö on P = U * I = 0,6 V * 0,006 A = 0,0036 W = 3,6 mW. == Hydraulinen teho == Hydraulinen teho saadaan lasketuksi tilavuusvirran Q [m³/s] ja paine-eron p [Pa] tulona: :P = Q*p. == Auton teho ja tehonormit == Auton tehon mittaamiseksi on olemassa eri normeja, joista Euroopassa käytetään nykyään pelkästään DIN-normia ja Yhdysvalloissa SAE- normia. Saksalaisessa DIN-normissa moottorin kaikki lisälaitteet ovat mukana tehomittauksessa. Ennen vuotta 1972 SAE-teho ilmoitettiin SAE-bruttonormin mukaan (englanniksi SAE gross horsepower), SAE-standardit J245 ja J1995. Tässä normissa moottorin teho mitattiin ilman lisälaitteita mahdollisimman suuren teholukeman saamiseksi, joten SAE-tehon mittauksessa käytetty moottori poikkesi melko paljon sarjatuotantomoottorista. Mittauksesta puuttuvia lisälaitteita olivat ilmanpuhdistin, generaattori, tuuletin tai vesipumppu, kytkin, bensiinipumppu ja äänenvaimenninTekniikan Maailma 13/1964, Erilaiset hevosvoimat, sivu 38. Näin ilmoitetut teholuvut liioittelivat huomattavasti autojen tehoa. Vuodesta 1971 lähtien Yhdysvalloissa on käytetty SAE netto -mittaustapaa (englanniksi SAE net horsepower, SAE-standardi J1349). Tässä mittaustavassa moottorissa ovat kiinni kaikki lisälaitteet kuten myös imu- ja pakosarjat. Vuodesta 1972 alkaen yhdysvaltalaiset autonvalmistajat ovat ilmoittaneet tehon SAE-nettonormin mukaan ja merkinnällä SAE net hp. SAE- nettoteho vastaa Euroopassa yleisesti käytettyä DIN- normia.http://ateupwithmotor.com/terms-technology-definitions/din-horsepower/ Italialaiset käyttivät 1950- ja 1960-luvulla CUNA-normia autojen tehon mittaamiseen. CUNA-normin tehonmittauksessa moottorin lisälaitteet ovat mukana lukuun ottamatta äänenvaimenninta. CUNA-teho on hieman DIN-tehoa suurempi johtuen äänenvaimentimesta, joka on mukana DIN-tehomittauksessa. Eräs esimerkki saman auton tehosta eri normien mukaan. NSU Prinz 1000L vuonna 1964: 43 hv DIN, 47 hv CUNA ja 51 hv SAE . Prinzin teho nykyisin käytettyinä kilowatteina on 31,6 kW DIN. == Katso myös == *Ääniteho == Lähteet == Luokka:Suureet Luokka:Elektroniikka Luokka:Sähkötekniikka Luokka:Klassinen mekaniikka Luokka:Autotekniikka Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit