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:

 missä

P = teho
W = mekaaninen työ
t = aika

Määritelmää sovelletaan usein seuraavasti:

Mekaaninen teho voidaan siis lausua kappaleeseen vaikuttavan voiman ja sen saaman nopeuden tulona.

Pyörivän akselin tapaus:

missä  on akselin välittämä vääntömomentti, 
 on akselin kiertokulma, 
 on akselin kulmanopeus (yksikkö rad/s).

 Sähköteho 
Sähköinen teho P lasketaan virran voimakkuuden I ja jännitteen U tulona: 

Virtapiirissä, jota voidaan kuvata jännite- tai virtalähteeseen yhdistetyllä resistanssilla, teho voidaan Ohmin lain avulla laskea myös kaavoista

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: 

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 , missä 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