Teholuokitus

POWER RATING

Sähkökomponenteille annetaan usein teholuokitus. Teholuokitus watteina ilmaisee nopeuden, jolla laite muuntaa sähköenergiaa muuksi energiamuodoksi, kuten valoksi, lämmöksi tai liikkeeksi. Esimerkki tällaisesta luokituksesta on merkitty, kun verrataan 150 watin lamppua 100 watin lamppuun. 150 watin lampun korkeampi teholuokitus osoittaa, että se pystyy muuntamaan enemmän sähköenergiaa valoenergiaksi kuin pienemmän teholuokituksen omaava lamppu. Muita yleisiä esimerkkejä laitteista, joilla on teholuokitus, ovat juotosraudat ja pienet sähkömoottorit.
Joidenkin sähkölaitteiden teholuokitus ilmaisee maksimitehon, jota laite on suunniteltu käyttämään, eikä normaalia käyttötehoa. Esimerkiksi 150 watin lamppu käyttää 150 wattia, kun sitä käytetään lamppuun painetulla määritellyllä jännitteellä. Sen sijaan vastuksen kaltaiselle laitteelle ei yleensä anneta jännite- tai virtamäärää. Vastukselle annetaan nimellisteho watteina, ja sitä voidaan käyttää millä tahansa jännitteen ja virran yhdistelmällä, kunhan nimellistehoa ei ylitetä. Useimmissa virtapiireissä vastuksen tosiasiallisesti käyttämä teho on huomattavasti pienempi kuin vastuksen nimellisteho, koska käytetään 50 prosentin varmuuskerrointa. Jos esimerkiksi vastus käyttää normaalisti 2 watin tehoa, käytetään vastusta, jonka teholuokitus on 3 wattia.
Samankaltaisia vastuksia, joilla on sama vastusarvo, on saatavana eri tehoarvoja. Esimerkiksi hiilivastuksia valmistetaan yleisesti teholuokissa 1/8, 1/4, 1/2, 1 ja 2 wattia. Mitä suurempi hiilivastuksen fyysinen koko on, sitä suurempi on sen teholuokka. Tämä johtuu siitä, että suurempi materiaalipinta-ala säteilee helpommin suuremman määrän lämpöä.
Kun tarvitaan vastuksia, joiden teholuokitus on yli 5 wattia, käytetään lankavastuksia. Lankakierrettyjä vastuksia valmistetaan arvojen välillä 5-200 wattia. Yli 200 watin tehoille käytetään erityyppisiä lankakierrettyjä vastuksia.

Kuten muidenkin sähköisten suureiden kanssa, sanaan watti voidaan liittää etuliitteitä, kun ilmaistaan hyvin suuria tai hyvin pieniä tehomääriä. Yleisimpiä näistä ovat kilowatti (1 000 wattia), megawatti (1 000 000 wattia) ja milliwatti (1/1 000 wattia).
Minkä suuruinen on virta virtapiirissä, jossa on 5 ohmin vastus ja joka käyttää 180 wattia tehoa? (katso kuva 3-12)
Minkä tyyppistä vastusta tulisi käyttää kysymyksessä 12 kuvatussa piirissä?
Mitä tehoa käytetään piirissä, jossa 10 ampeerin virta kulkee 10 ohmin vastuksen läpi?
Kuva 3-12. – Sähköisten suureiden laskentapiiri.