💡 Töö ja võimsus igapäevaelus

Vatid, kilovatt-tunnid ja elektriarve: mis tegelikult raha maksab.

Tähised ja ühikud

Õpi suurused, tähised ja ühikud selgeks

Puust ja punaseks

Suurused, tähised ja ühikud

Need suurused on töö ja võimsuse alus. Õpi tähised ja ühikud pähe: siis muutuvad valemid lihtsaks.

SuurusTähisÜhikSelgitus

Elektrivoolu töö

Jdžaul

džaul: See on energia, mida elektriväli annab laengutele nende liigutamiseks. Elektriarvel kasutatakse suuremat ühikut kilovatt-tund (kWh): 1 kWh = 3 600 000 J.

Võimsus

Wvatt

vatt: Näitab, kui kiiresti seade energiat kulutab. 1 kW = 1000 W.

Aeg

ssekund

sekund: Kui pikalt seade töötab. Igapäevaelus mõõdame elektritarbimist tundides (h).

Pinge

Vvolt

volt: Iseloomustab elektrivälja võimet teha tööd laengute liigutamisel.

Voolutugevus

Aamper

amper: Näitab, kui palju laengut läbib juhtme ristlõiget ühes sekundis.

Tähiste treening

Kiire kokkuviimismäng

Kiirtest

Tähiste treening

Tähiste treening0 / 3

Vajuta iga kirjelduse all olevale õigele tähisele.

Seadme elektritarbimise kiirus

Energia, mille eest maksame elektriarvet

Seadme töötamise kestus

Teooria ja eluline näide

Loe rahulikult läbi: siit kasvab terve mooduli arusaam

Puust ja punaseks · Teooria

Võimsus, töö ja aeg: mida sa igapäevaelus tegelikult kasutad?

Eluline näide

2000 W veekeedukann teeb vee soojaks palju kiiremini kui 1000 W kann, aga tarbib samal hetkel ka kaks korda rohkem elektrit.

Elektrivoolu töö (energia) on see, mille eest sa kodus elektriarvet maksad. Mida kauem ja võimsamat seadet kasutad, seda rohkem maksad. Ühik on džaul (J), aga elektriarvel kasutatakse kilovatt-tundi (kWh): 1 kWh = 3 600 000 J.

Aeg näitab, kui pikalt seade töötab. Igapäevaelus mõõdame elektritarbimist tundides (h), mitte sekundites.

Põhivalemid

P = I · U

Võimsus = voolutugevus · pinge

A = P · t

Töö (energia) = võimsus · aeg

💡 Kui võimsus on vattides (W) ja aeg sekundites (s), tuleb töö džaulides (J). Kui võimsus on kW-des ja aeg tundides, tuleb töö kohe kWh-des: täpselt nii, nagu elektriarvel.

Võimsuse demo: P = I · U

Kodu pistikus on pinge alati 230 V: võimsus sõltub voolust

🔌 Kodune pistik · 230 V

Vool (I)2.0 A

Pinge (U)230 V

Võimsus (P)460 W

≈ teler, külmik käivitusel

⚡ Võimsuse demo: P = I · U

Vaata, kuidas võimsus sõltub voolust. Pinge on kodus alati sama.

P=I·U

2.0 A · 230 V = 460 W

Vool (I)2.0 A

0,1 A16 A

Kodus ei saa sa seadme pinget muuta: seinakontaktis on alati 230 V. See on Eesti elektrivõrgu pinge. Seepärast sõltub seadme võimsus ainult sellest, kui suurt voolu ta võtab: suur seade (föön, radiaator) võtab palju voolu, väike seade (laadija) vähe.

Mõne väga suure seadme jaoks võib pinge olla ka suurem, aga sellest räägitakse põhjalikumalt gümnaasiumis.

Adapteri detektiiv: eluline ohutus

Rakenda õpitud teadmisi! Vali seadmetele õiged adapterid, et need tööle hakkaksid ja läbi ei põleks.

Adapteri detektiiv

Lohista (või puuduta ja seejärel klõpsa seadmel) igale seadmele sobiv . Vaata hoolikalt pinget (V) ja voolutugevust (A)!

Adapterite kast

🎄

Jõulutuled

vajab 12 V · 0.5 A

adapter

📶

Wi-Fi ruuter

vajab 9 V · 1 A

adapter

🔊

Kõlar

vajab 5 V · 0.5 A

adapter

Energialabor: nutikas laualamp

Katseta võimsust ja vaata, kuidas arvesti tiksub

Võrdlus: 40 W hõõglamp ja 5 W LED annavad sama eredat valgust

Sama ere valgus: hõõglamp kulutab u 8× rohkem energiat.

Mõlemad annavad sama ereda valguse, aga LED kulutab ~8× vähem. Mis sa arvad, kuhu läheb hõõglambi „kadunud“ energia? Paku, siis kontrolli all.

Tähised

PVõimsus (W, kW)

AVoolu töö / energia (J, kWh)

tAeg (s, h)

Valem

A = P · t

Tarbitud energia: 0.0 J

≈ 0.000000 kWh

(1 kWh = 3 600 000 J, seega jaga džaulid 3 600 000-ga)

A = P · t

Võimsus (P)60 W

40 W · Hõõglamp60 W · Hõõglamp100 W · Hõõglamp

💡 Lüliti on väljas. Vooluahel on avatud ja energiat ei kulu!

Hõõglambis muundub elektrienergia soojuseks ja valguseks. Lambi sees on peenike volframtraat (hõõgniit), mis kuumeneb voolu toimel kuni 2400 °C-ni ja hakkab hõõguma nii kuumalt, et kiirgab valget valgust. Volframit kasutatakse seepärast, et see talub väga kõrget temperatuuri.

Aga suur osa energiast läheb soojuseks, mitte valguseks: seepärast on hõõglamp kuum ja ebaefektiivne. LED-lamp teeb sama valguse umbes 8 korda väiksema energiaga (näiteks 5 W LED vs 40 W hõõglamp) ja jääb külmaks. Just seepärast näedki kõrvalpildil, et 5 W LED annab sama valguse kui 40 W hõõglamp: umbes 8 korda väiksema energiaga.

Veekeetja tarbimise simulaator

Vali võimsus ja aeg ning vaata, kui palju energiat kulub

Veekeetja tarbimise simulaator

Võimsus (P)2000 W = 2,0 kW

500 W3000 W

Aeg (t)0,10 h

0,05 h1 h

Elektribörsi hind (€/kWh)0,200 €/kWh

0 €/kWh0,50 €/kWh

Valem · Pulseeriv spikker

A = P · t

A = 2,0 kW · 0,10 h

A = 0,200 kWh

ehk 720 000 J

Maksumus = 0,200 kWh · 0,200 €/kWh

0,040 €

💡 Vajuta kannu lülitit või nuppu: simuleeritud 0,10 h kestab umbes 5,0 s. Arvesti ketas pöörleb seda kiiremini, mida suurem on võimsus.

Näidisülesanne: triikraud

Vaata, kuidas päris ülesanne samm-sammult lahendatakse

Puust ja punaseks: näidisülesanne

2 kW

Triikraud · 2 kW

Ülesanne. Triikraua võimsus on 2 kW ja sa triigid pesu 2 tundi. Kui palju energiat kulus ja mis see maksab, kui 1 kWh maksab 0,15 €?

1. Andmed
P = 2 kW, t = 2 h, hind = 0,15 €/kWh
2. Energia
A = P · t
= 2 kW · 2 h = 4 kWh
3. Maksumus
4 kWh · 0,15 €/kWh = 0,60 €
4. Vastus
Triikimine kulutas 4 kWh energiat ja maksis 0,60 €.

Sinu isiklik treening

5 igapäevaelu ülesannet: kohe tagasiside

Sinu treening · Ülesanne 1 / 5

Tere! 👋

Sa paned 2000 W (ehk 2 kW) veekeedukannu tööle. See töötab 0,1 tundi. Mitu kWh elektrienergiat see kulutab?

kWh

Arvutusmeister

5 arvutusülesannet võimsuse ja töö kohta

Ülesanne 1 / 5 · Elektrivoolu võimsus

Arvutusmeister

Triikrauda läbib vool 5 A ja see on ühendatud meie tavalisse kodusesse 230 V vooluvõrku. Kui suur on triikraua võimsus?

Eksamisimulatsioon

Päris eksamiküsimused võimsuse ja töö kohta

Eksamiküsimus 1 / 32021 · Töö ja võimsus

Elektriboiler

1200 W

230 V

Elektriboilerile kleebitud sildil on kirjas võimsus 1200 W ja pinge 230 V. Mitu kilovatt-tundi (kWh) elektrienergiat tarbib boiler, kui see töötab järjest 10 tundi?

kWh