I fysik er effekt (symbol: P) den hastighed, hvormed der udføres arbejde eller overføres energi fra én ting til en anden. I SI-målesystemet måles effekt i watt (W), hvor én watt svarer til ét joule per sekund (1 W = 1 J/s).

Grundlæggende definition og gennemsnitlig effekt

Gennemsnitlig effekt P over en tid t defineres som arbejdet W divideret med den tid, arbejdet tager:

P = W t {\displaystyle P={\frac {W}{t}}}} {\displaystyle P={\frac {W}{t}}}

Her er

P er effekt (i watt),

W er arbejde (i joule),

t er tid (i sekunder).

Øjeblikkelig effekt og andre nyttige udtryk

  • Øjeblikkelig effekt: P(t) = dW/dt, altså den tidsderiverede af arbejdet eller energien.
  • Kraft gange hastighed: For en kraft F, som virker i samme retning som hastigheden v, gælder P = F · v (eller i vektorform P = F · v, skalarproduktet).
  • Vinkel / rotation: Ved rotation gælder P = τ · ω, hvor τ er drejningsmoment (moment) og ω er vinkelhastigheden.
  • Elektrisk effekt: I jævnstrømskredse er P = V · I (spænding gange strøm). Ved modstand R kan man også skrive P = V²/R eller P = I²R.

Enheder og omregninger

  • SI-enhed: watt (W). 1 W = 1 J/s = 1 N·m/s.
  • Typiske præfikser: kilowatt (kW, 1 kW = 1000 W), megawatt (MW), milliwatt (mW) osv.
  • Hestekræfter: 1 mechanical horsepower (hp) ≈ 745,7 W.
  • Energienhed kilowatt-time (kWh) er ikke en effekt, men en energi: 1 kWh = 3,6·10^6 J.

Eksempler

  • Hvis du løfter en vægt m = 10 kg en højde h = 2,0 m, er det udførte arbejde W = m g h ≈ 10·9,81·2 = 196,2 J. Hvis løftet tager t = 4,0 s, er den gennemsnitlige effekt P = W/t ≈ 49,1 W.
  • En elkedel på 2000 W bruger 2000 joule hvert sekund til at varme vand — efter ét minut (60 s) er den tilført 2000·60 = 120 000 J.
  • En bilmotor på 100 kW svarer cirka til 134 hk (100 000 / 745,7 ≈ 134).

Praktiske bemærkninger

  • Effekt viser, hvor hurtigt energi overføres eller omdannes — det fortæller ikke hvor meget energi der i alt bruges (det er arbejde/energi).
  • Effekt kan være positiv eller negativ: positiv effekt betyder energi tilføres et system, negativ effekt betyder energi fjernes (fx når en motor fungerer som bremse eller en generator).
  • I mange anvendelser er det nyttigt at skelne mellem nulpunktseffekter (øjeblikkelig effekt) og gennemsnitlig effekt over et tidsinterval.

Sammenfattende er effekt en central størrelse i både mekanik og elektroteknik, som kvantificerer hvor hurtigt arbejde udføres eller energi overføres — målt i watt (W), og beregnet ved P = W/t eller ved de mere specifikke udtryk P = F·v, P = τ·ω og P = V·I alt efter situationen.