Коэффициент полезного действия или отдачи

§ 23. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ИЛИ ОТДАЧА

Мощность, отдаваемая источником энергии во внешнюю цепь, является полезной мощностью Р₂, а мощность, получаемая им извне (от источника энергии механической, химической и т. д.),-—потреб­ляемой Р₁. Приемник электрической энергии, потребляя энергию из сети источника электрической энергии, преобразует ее в энергию другого вида — механическую, тепловую и т. д.

В соответствии с законом сохранения энергии полезная мощ­ность источника или приемника электрической энергии Р₂ меньше мощности Р₁, потребляемой им, так как в процессе работы источни­ка или приемника в нем неизбежно происходит потеря части преоб­разуемой им энергии. В преобразователях энергии потеря энергии происходит за счет нагревания проводов их обмоток протекающи­ми в них токами, за счет перемагничивания стали, от вихревых токов и т. д.

Для оценки свойств преобразователя энергии (источника или приемника электрической энергии) служит коэффициент полезного действия (к. п. д. или отдача), равный отношению полезной мощ­ности источника или приемника энергии Р₂ к мощности, потребля­емой им Р₁, т. е.

где ΔР — мощность, расходуемая на преодоление потерь в источни­ке или приемнике энергии. Это выражение показывает, что к. п. д. источника или приемни­ка электрической энергии тем выше, чем меньше потери энергии в нем.

Мощность, отдаваемая источником электрической энергии во внешнюю цепь (полезная мощность), равна произведению напряже­ния на его зажимах на силу тока в цепи, т. е. Р₂ =UI и к. п. д. источника энергии

Мощность,     потребляемая   приемником   электрической энергии, может быть  представлена произведением напряжения, приложенного к нему  на силу тока или произведением квадрата силы тока на его сопротивление r,  т. е. Р₁=UI=I²r и к. п. д. приемника электри­чкой энергии

Пример 1.  Генератор постоянного тока с э.д.с. Е=230 в  и внутренним сопротивлением r₀ = 0,5 ом замкнут на приемник энергии. Сила тока в цепи »20 а, к.п.д. генератора η=0,8. Определить полезную мощность генератора, мощность, потребляемую им,  и мощность, расходуемую на преодоление потерь  в генераторе.

Решение. Напряжение на зажимах генератора

Полезная мощность генератора

Мощность, потребляемая генератором,

Мощность, расходуемая на преодоление потерь в генераторе,

Пример 2. Двигатель постоянного тока при напряжении U=220 в потребляет ток силой I=30 а. Определить к. п. д. и полезную мощность Двигателя, если мощ­ность, потребляемая на преодоление потерь в двигателе, ΔР =1320 вт= 1,32 квт.

Р е ш е н и е. Мощность, потребляемая двигателем,

К. п. д. двигателя

Полезная мощность, развиваемая на валу двигателя,