Sähkön tuottaminen

a. Sähköteho määritelmästä saadaan ratkaistua jännite.

$\begin{array}{rl}P& =UI\\ \\ U& ={\displaystyle \frac{P}{I}}\\ \\ & ={\displaystyle \frac{55\text{ W}}{2,5\text{ A}}}=22\text{ V}\end{array}$

Sähkölaitteen jännite voi olla enintään 22 V.

b. Tehon määritelmästä saadaan ratkaistua energia.

$\begin{array}{rl}P& ={\displaystyle \frac{E}{t}}\\ \\ E& =Pt\\ \\ & =55\text{ W}\cdot <!--\; \cdot \; -->365\cdot <!--\; \cdot \; -->30\cdot <!--\; \cdot \; -->60\text{ s}=\mathrm{36,135}\cdot <!--\; \cdot \; -->{10}^6\text{ J}\approx <!--\; \approx \; -->36\text{ MJ}\end{array}$

Energia voidaan ilmoittaa yhtä hyvin kilowattitunteina.

$E=\mathrm{0,055}\text{ kW}\cdot <!--\; \cdot \; -->365\cdot <!--\; \cdot \; -->0,5\text{ h}=\mathrm{10,037}5\text{ kWh}\approx <!--\; \approx \; -->10\text{ kWh}$

Laite kuluttaa noin 10 kWh energiaa vuodessa.

a. Sähkön siirtämästä energiasta 89 % kasvattaa veden sisäenergiaa, ja sen lämpötila nousee.

$\begin{array}{rl}\mathrm{\Delta <!--\; \Delta \; -->}U& =E_{\text{sähkö}}\\ \\ cm\mathrm{\Delta <!--\; \Delta \; -->}T& =\mathrm{\eta <!--\; \eta \; -->}Pt\\ \\ P& ={\displaystyle \frac{cm\mathrm{\Delta <!--\; \Delta \; -->}T}{\mathrm{\eta <!--\; \eta \; -->}t}}\\ \\ P& ={\displaystyle \frac{4190\text{ J/(kg }{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C)}\cdot <!--\; \cdot \; -->\text{1,2 kg}\cdot <!--\; \cdot \; -->(100{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C}-<!--\; -\; -->12{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C})}{\text{0,89}\cdot <!--\; \cdot \; -->250\text{ s}}}=\text{1 988,6}\dots <!--\; \dots \; -->\text{W}\approx <!--\; \approx \; -->\text{2,0 kW}\end{array}$

Vedenkeittimen teho on noin 2,0 kW.

b. Sähköteho

$\begin{array}{rl}P& =UI\\ \\ I& ={\displaystyle \frac{P}{U}}\\ \\ I& ={\displaystyle \frac{\text{1 989 W}}{230\text{ V}}}=\text{8,64}\dots <!--\; \dots \; -->\text{A}\approx <!--\; \approx \; -->\text{8,6 A}\end{array}$

Vedenkeittimessä kulkee 8,6 ampeerin virta.