Sähkötehon määritelmä
Työssä opittu teho ja energia määritetään tietyn aikavälin aikana tehdynä työnä. Työ on energianmuutosprosessi, joten teho voidaan ymmärtää tietyn aikavälin aikana tapahtuvana energian muutoksena.
Sähköteho on sähköenergian muutos tietyn aikavälin aikana. Sähköpotentiaalin katsauksessa selitetään, että sähköpotentiaalienergian muutoksia tapahtuu, kun sähkövaraus kulkee sähköpotentiaali- eron läpi.
Sähkötehon yhtälö
Matemaattisesti sähköpotentiaalienergian (ΔEP) muutos on verrannollinen varaukseen (Q) ja sähköjännitteeseen (V), ja se ilmaistaan yhtälöllä ΔEP = Q V.
Teho on sähköpotentiaalienergian muutos tietyssä aikavälissä, joka ilmaistaan matemaattisesti yhtälöllä 1:
Tietyn aikavälin aikana virtaava sähkövaraus on sähkövirta, joka ilmaistaan matemaattisesti yhtälöllä I = Q/t. Yhtälö 1 voidaan muuttaa yhtälöksi 2:
Näiden kahden yhtälön perusteella voidaan päätellä, että sähköenergian muutoksia tietyn aikavälin aikana tapahtuu, kun sähkövirta kulkee tietyn sähköpotentiaali-eron läpi. Sähköteho on verrannollinen sähkövirran ja sähköpotentiaalin voimakkuuteen, joten jos sähkövirta ja sähköpotentiaali kasvavat, myös sähköteho kasvaa.
Jos sähkövirta kulkee vastuksen läpi, jonka sähkövastus on vakio, sähköteho voidaan laskea yhtälön 3 tai yhtälön 4 avulla.
Sähkötehon yksikkö
Yhtälön 1 perusteella energian kansainvälisen järjestelmän yksikkö on joule ja ajan kansainvälisen järjestelmän yksikkö on sekunti, joten sähkötehon yksikkö on joule/sekunti, lyhennettynä J/s. Joulea/sekunti kutsutaan myös watiksi. 1 watti = 1 joule/sekunti.
Yhtälön 2 perusteella sähköpotentiaalin yksikkö on voltti ja sähkövirran yksikkö on ampeeri, joten sähkötehon yksikkö on voltti ja ampeeri, lyhennettynä VA.
