Nyttevirkning: hvor stor en del af energien bliver til det, du ville have

Hvad betyder nyttevirkning?

Nyttevirkning (virkningsgrad) betyder, hvor stor en del af den omsatte energi der bliver til det, du ville have: η = E_nyttig / E_samlet. Den nyttige energi er det, apparatet er lavet til at give; den samlede energi er alt, der er sat ind (da.wikipedia, Virkningsgrad).

Eksempel: i en pære er lyset det nyttige, mens varmen ikke er (en glødepære omsætter elektrisk energi til lys og varme, lex.dk). Energikæder tegnes på siden om energiformer.

Hvad er symbolet og formlen for nyttevirkning?

Symbolet er η (eta), og formlen er η = E_nyttig / E_samlet: divider den nyttige energi med den samlede, og gang med 100 for procent. Nyttevirkningen har ingen enhed, fordi den er et forhold mellem to energier.

Er begge energier omsat over samme tid, kan du dividere effekterne i stedet: η = P_nyttig / P_samlet. Det følger af E = P · t (se energiformer). Effekt får sin egen side senere.

Hvordan finder man nyttevirkningen i procent?

Skriv den nyttige og den samlede energi med samme enhed, divider den nyttige med den samlede, og gang med 100.

1. Hvad er det nyttige?
2. Hvad er det samlede, altså alt, der er sat ind?
3. Skriv begge med samme enhed, fx joule.
4. Divider den nyttige energi med den samlede.
5. Gang med 100 for procent, og tjek, at tallet ligger mellem 0 og 100 %.

Hvad er nyttevirkningen af en elkedel?

Der findes ikke ét tal for alle elkedler; du regner nyttevirkningen ud for en bestemt kedel. Den nyttige energi er den varme, vandet har optaget (m · c · ΔT), og den samlede energi er den elektriske energi (P · t). Eksemplet er differentieret (9. klasse), og om m · c · ΔT hører til dit trin, afgør du selv.

Vands specifikke varmekapacitet er ca. 4,18 kJ/(kg·K) ved 20 °C (da.wikipedia, Specifik varmekapacitet: 4,184–4,186 kJ/(kg·°C)).

Hvorfor er nyttevirkningen normalt under 100 %?

Nyttevirkningen ligger normalt mellem 0 og 1 (0–100 %), fordi en del af den omsatte energi ender i en form, du ikke kan bruge (da.wikipedia, Virkningsgrad). I en glødepære ender en stor del som varme (lex.dk). Energien forsvinder ikke: den er bevaret, men i en anden form; se energiformer.

Én afgrænset undtagelse: Wikipedia angiver, at varmepumper typisk har en virkningsgrad over 1, altså over 100 %. Dem går denne side ikke videre med.

Hvor stor er nyttevirkningen for pærer, solceller og andre apparater?

For en glødepære er nyttevirkningen ca. 2,5 %, for en halogenpære ca. 5 % og for lysstofrør og energisparepærer ca. 15 % (da.wikipedia, Virkningsgrad). Lyset regnes her som den nyttige energi. Pointen er forskellen mellem 2,5 % og 15 %, ikke de enkelte decimaler.

Hvordan måler man nyttevirkning i et forsøg?

Mål både energien ind og energien ud, og divider. Her er to forsøg: A er et elevforsøg i 8. klasse, B er en lærerdemonstration til 9. klasse. Siden angiver ingen måleværdier; dem finder I selv.

Forsøg A: hvordan måler man nyttevirkningen for en elmotor, der løfter et lod?

ELEVFORSØG 8. klasse

Eleverne måler den elektriske energi, motoren får (U · I · t), og beliggenhedsenergien, loddet får (m · g · h). Forholdet mellem de to er nyttevirkningen.

• lille elmotor med en snor på en lille rulle
• spændingskilde med lav spænding, voltmeter og amperemeter
• stopur, lod med kendt masse og målebånd

1. Opstil kredsløbet med motoren, amperemeteret i serie og voltmeteret parallelt.
2. Mål U og I, mens motoren løfter loddet.
3. Mål tiden og løftehøjden.
4. Beregn E_samlet = U · I · t og E_nyttig = m · g · h.
5. Beregn η = E_nyttig / E_samlet.
6. Diskuter, hvor resten af energien blev af (lyd, friktion, varme).

Forventet resultat: η er mindre end 100 % (da.wikipedia, Virkningsgrad). Målingen viser, hvor meget mindre; siden gætter ikke på et tal.

Forsøg B: hvordan måler man nyttevirkningen, når en elkoger opvarmer vand?

LÆRERDEMO 9. klasse · differentieret

Du opvarmer en kendt mængde vand med en elkoger eller dyppekoger og måler energien ind (P · t) og energien ud (m · c · ΔT). Forsøget er lagt som lærerdemonstration, fordi det bruger stikkontaktens spænding og varmt vand.

1. Mål vandets masse og starttemperatur.
2. Tænd, og start stopuret; effekten kender du fra mærkningen eller en effektmåler.
3. Rør rundt, og sluk efter en kendt tid.
4. Mål sluttemperaturen.
5. Beregn E_nyttig = m · c · ΔT og E_samlet = P · t.
6. Beregn η = E_nyttig / E_samlet, og sammenlign med eksemplet ovenfor (konstrueret, ikke målt).

Hvilke fejlkilder påvirker målingen?

De største fejlkilder er friktion og lyd i motorforsøget (A) og varmetab fra vand og beholder i kogerforsøget (B).

Er forsøgene sikre?

Ingen af forsøgene bruger stoffer fra H-sætningslisten i AT-vejledning VEJ 9111 afsnit 2.2.1, hvor det skal «så vidt muligt undgås», at elever i grundskolen bruger sådanne stoffer i praktiske øvelser. Afsnit 2.1.2 gælder stadig: øvelsen skal være sikkerheds- og sundhedsmæssigt fuldt forsvarlig i forhold til elevernes alder, og du skal instruere, når eleverne får nyt udstyr. Undgå ethanol og åben ild, og husk at varmt vand kan skolde. Se sikkerhed i faglokalet og forsøgsbanken.

Hvilke fejl laver eleverne typisk med nyttevirkning?

Disse fem er typiske spørgsmål at holde øje med i timen. Listen bygger ikke på forskning i elevforestillinger.

Hvordan hænger nyttevirkning sammen med Fælles Mål?

Nyttevirkning hører under færdigheds- og vidensområdet Energiomsætning i fysik/kemi og træner kompetenceområderne Modellering og Perspektivering efter 9. klassetrin.

• Modellering: «Eleven kan anvende og vurdere modeller i fysik/kemi.» Formlen og energibåndene er modeller af en energiomsætning.
• Perspektivering: «Eleven kan perspektivere fysik/kemi til omverdenen og relatere indholdet i faget til udvikling af naturvidenskabelig erkendelse.»

Om begrebet «nyttevirkning» står ordret i de vejledende færdigheds- og vidensmål, er ikke bekræftet; slå det op i det vejledende faghæfte. Se også siden om Fælles Mål.

Hvor finder du et hæfte om nyttevirkning til print?

Hæftet «Fysik/kemi 8. klasse – energiformer, energikæder og nyttevirkning» på tavletid.dk er på 10 sider med facit og udregning bagerst. Til beregning har det ark om nyttevirkning i procent og om spild; hæftet kan også bruges i 9. klasse.

Kilder og sidst tjekket

Siden bygger på da.wikipedia, lex.dk, Arbejdstilsynets VEJ 9111 og Fælles Mål for fysik/kemi; regneeksemplerne er konstruerede.

• da.wikipedia: Virkningsgrad (definition, 0–1, tal for lyskilder, solcelle og krop, varmepumper), Energi, Joule, Specifik varmekapacitet og Tyngdeacceleration.
• lex.dk: glødelampe (lys og varme) og solcelle.
• Arbejdstilsynet: AT-vejledning VEJ nr. 9111 af 15.01.2026, afsnit 2.1.2 og 2.2.1.
• Undervisningsministeriet: Fælles Mål for fysik/kemi, kompetencemål efter 9. klassetrin.
• Regneeksemplerne (15 J af 50 J og vandet i elkedlen) er konstruerede og regnet ud fra formlerne på siden; de er ikke målt.

Sidst tjekket: 17.10.2026 (dato for sidste faktatjek).