käyttötehoa

Käyttöteho, usein käytetty termiä aktiivinen teho, on se osa sähkötehosta, joka muunnetaan suoraan hyödylliseksi työksi laitteen toiminnassa. Se kuvaa todellista, hyödyntävää tehoa ja mitataan wateissa (W). DC-järjestelmissä käyttöteho saadaan yksinkertaisesti P = V × I. AC-järjestelmissä P = V_rms × I_rms × cos φ, jossa φ on jännite- ja virraviivan kulma ja cos φ on tehokerroin.

Käyttöteho eroaa reaktiivisesta tehosta (Q) sekä epävarmuudesta tai näennäistehosta (S). Reaktiivinen teho kuvaa sitä voimaa, joka vuorottelee varastoituvana energiana magneettisissa ja sähköisissä kentissä eikä tee nettona töitä, kun taas näennäisteho S määrittää kokonaisenergiaa, jonka lähde toimittaa. Tehokerroin PF = cos φ = P/S kertoo, kuinka tehokkaasti syötetty energia muutetaan käyttökelpoiseksi tehoksi.

Käyttötehoa sovelletaan laitteisiin ja järjestelmiin, kuten moottoreihin, muuntajiin ja tehonlaitteisiin. Esimerkiksi moottorin hyödyllinen mekaninen teho P_mech on käyttötehoa pienemmät tai suuremmat määrät, koska tehoon liittyy häviöitä (esimerkiksi kuparihäviöt, ydin- ja mekaaniset häviöt). Tehokerroin heikentyy häviöiden kasvaessa, mikä heikentää kokonaiskäyttötehoa ja kasvattiin energiankulutusta. Toisaalta lämpölevyjen tai lämmitinlaitteiden tapauksessa suurin osa syötetystä käyttötehosta voi olla käytännössä hyödyllistä lämpötehoa.

Mittaaminen ja laskenta: käytännössä käyttötehoa mitataan wattimittarilla. Kolmivaihejärjestelmissä P = √3 × V_LL × I_L × cos φ, ja S = √3 × V_LL × I_L, PF = P/S. Käyttöteho on keskeinen mittari energiatehokkuudessa ja suorituskyvyn arvioinnissa.