Effekt i fysik – definition, enheder (watt) og formler (P = W/t)
Lær om effekt i fysik: definition, SI-enheden watt og formler som P = W/t — klar, enkel forklaring med enheder og praktiske eksempler.
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}}}} 
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.
Effekt i optik
I optik eller radiometri henviser udtrykket effekt undertiden til strålingsstrømmen. Dette er den gennemsnitlige energitransporthastighed ved elektromagnetisk stråling, målt i watt. Men udtrykket "effekt" bruges også til at udtrykke en linses eller en anden optisk anordnings evne til at fokusere lys. Den måles i dioptrier (omvendte meter) og er lig med 1 over den optiske anordnings brændvidde.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er energi i fysik?
A: I fysik er effekt, hvor hurtigt der udføres arbejde eller gives energi fra en ting til en anden.
Spørgsmål: Hvordan måles effekt?
A: Effekt måles i watt (symbol: W) i SI-målesystemet.
Spørgsmål: Hvad sker der, når en tung vægt løftes hurtigt i forhold til langsomt?
A: Der udføres den samme mængde arbejde, men et hurtigt løft kræver mere kraft, hvilket betyder, at arbejdet kan udføres på kortere tid, hvis der er mere kraft til rådighed.
Spørgsmål: Hvordan kan vi beregne kraft?
A: Effekt kan beregnes som ændringshastigheden af det udførte arbejde eller energien i et delsystem ved hjælp af ligningen P = W/t, hvor P er effekt, W er arbejde og t er tid.
Spørgsmål: Er der en anden måde at beregne effekt på?
A: Ja, den kan også beregnes som kraft gange hastighed (eller hastighed).
Søge