Коэффициент полезного действия электроприбора
Коэффициент полезного действия электроприбора (КПД) показывает, какая часть затраченной электрической энергии превращается в полезную энергию. КПД всегда меньше 100%, потому что часть энергии расходуется на нагрев проводов, корпуса и другие неполезные процессы.
Затраченная энергия — это вся электрическая энергия, полученная прибором из цепи. Полезная энергия зависит от назначения устройства: для электрического чайника это энергия нагрева воды, для лампы — энергия света, а для электродвигателя — механическая энергия движения.
Формула КПД
Если энергии подставляют в джоулях, единицы сокращаются. Для нахождения затраченной энергии можно использовать формулу электрической энергии, а при известной мощности — время работы прибора.
Электрический нагреватель получил \(5000\ \text{Дж}\) энергии, а воде передал \(4000\ \text{Дж}\). Тогда \(\eta = \frac{4000}{5000} \cdot 100\% = 80\%\). Это означает, что полезной стала большая часть затраченной энергии, а 20% перешли в другие виды энергии.
Электрическая мощность показывает, сколько энергии прибор потребляет или передаёт за единицу времени, а КПД — какую долю затраченной энергии прибор использует полезно. Мощность измеряют в ваттах, КПД — отношением или процентами.
Прибор получил \(200\ \text{Дж}\) энергии и совершил полезную работу \(150\ \text{Дж}\). Чему равен его КПД?
Главное
- КПД — отношение полезной энергии к затраченной.
- Формула: \(\eta = \frac{E_{\text{п}}}{E_{\text{з}}} \cdot 100\%\).
- КПД не превышает 100%; мощность и КПД — разные физические величины.