Vad är prestationskoefficienten (COP)

Effektiviteten (förkortad - Effektivitet) för en elektrisk installation visar vilken andel aktiv elektrisk energi Q, oåterkalleligt förbrukad av denna installation, redovisas av det användbara arbetet A som utförs av denna installation för dess avsedda ändamål (om vi talar om en omvandlare eller en konsument), eller vilken andel till installation av mekanisk energi (eller energi av en annan form, till exempel kemisk eller ljus) omvandlas till användbar energi (arbete) i den.

Således är effektiviteten en måttlös kvantitet, vars värde alltid är mindre än enhet, och kan skrivas i form av en decimalbråk eller i form av ett tal (antalet procent) - från 0% till 100%.

värmeapparater

Elektriska värmare, där den elektriska strömmen omvandlas direkt till värme, har den högsta effektiviteten (nära 100%). I praktiken är detta den så kallade Joule-värmen, som frigörs enligt Joule-Lenz-lagen på ett värmeelement (till exempel på en nichrom-spiral) när en elektrisk ström passerar genom den, och detta är användbart arbete i detta fall.

Ett exempel på en sådan anordning är en oljekylare. Om, till exempel, i en elmotor eller i en transformator, uppvärmning av lindningarna är en nettoförlust, är värme i en oljekylare användbart, det finns inga andra (olönsamma) förluster.

Se detta ämne:

Moderna värmeelement

Enhet och princip för drift av en elektrisk konvektor

Vilken luftvärmare är bättre: PETN eller keramik

Induktionsmotorer

För asynkrona elektriska motorer överstiger verkningsgraden vanligtvis inte 80-90%. Det användbara arbetet här är det mekaniska arbetet som utförs av motoraxeln.

En växelström tillförs motorn från nätet, denna ström som passerar genom statorns lindning genererar ett växlande magnetfält i magnetkretsen (statorn), som, verkar på rotorn, roterar den. I detta fall inträffar oundvikligen aktiva effektförluster i lindningstråden (Joule-värme) och i magnetkretsen (virvelströmmar som värmer upp statorn och rotormetallen).

Av denna anledning värms alltid höljet på motorn som körs under last. För att ta bort värme installeras ett fläkthjul på motorns rotor, och kylflänsarna tillverkas på utsidan för bättre kylning - för att ta bort värmeförluster och bibehålla motorns prestanda på en acceptabel nivå.

Motoreffektiviteten finns på typskylten (typskylten). Läs mer om detta här: Egenskaper hos induktionsmotorer

Elektriska motorer med högsta verkningsgrad: Moderna synkrona jetmotorer

Information om elmotorer i hushållsapparater: Hushållsmotorer och deras användning

Ijusemitterande diod

I LED-belysning är det användbara arbetet att producera synligt ljus. Effektiviteten hos sådana lysdioder i dag når 35%, vilket innebär att 65% av den elektriska energin som levereras till den fortfarande går förlorad i form av värme. Därför har dessa lysdioder alltid ett metallunderlag som en del av huset, med vilket de är tätt fästa vid kylaren, eller helt enkelt massiva ledningar för att ge den nödvändiga värmeavledningen.

Mer om lysdioder:

Hur lysdioderna är ordnade och fungerar

Moderna lysdioder - vad man ska leta efter

Solbatteri

Tänk på att alstra elektricitet från solljus med hjälp av en kiselbaserad solcell. Effektiviteten hos ett konventionellt solglasbatteri med en kristall är i området från 9 till 24%. Detta innebär att beroende på antalet fotoner som inträffar på solcellen kommer dess effektivitet att vara mer eller mindre.

På ett eller annat sätt leder inte alla fotoner som inträffar på ett element till generering av en elektrisk ström, men bara de som har den mest lämpliga våglängden för detta element. Andra fotoner reflekterar helt enkelt, leder till värme eller till och med stör den nuvarande generationen. Forskare från många länder runt om i världen forskar ständigt i jakten på teknik för att skapa mer effektiva solceller.

Se mer om detta här:

Hur är solpaneler anordnade och fungerar?

Solpaneler med högsta effektivitet

Perovskite solpaneler

Framtidens 5 ovanliga solpaneler

Aktuell källa

Effektiviteten hos en verklig strömkälla beror starkt på lastmotståndet, eller snarare, på förhållandet mellan lastmotståndet R och strömkällans r inre motstånd.

Till exempel för alkaliskt batterisom matar en liten värmare, kan vi säga att den levererade kemiska energin omvandlas till värme. När lastmotståndet är lika med strömkällans inre motstånd är verkningsgraden 50%, och under dessa förhållanden ger källan den maximala möjliga effekten, varav hälften emellertid sprids i själva källan.

Och ju större lastmotståndet är, desto högre är källans effektivitet, eftersom i detta fall mer kraft faller på lastmotståndet och mindre effekt sprids i själva källan. Detta innebär att den bästa effektiviteten uppnås när källan är nästan "tomgång", det vill säga när lastmotståndet är mycket större än dess inre motstånd.

Se också om effektiviteten hos olika glödlampor: Typer av lampor för hembelysning - vilka är bättre och vad som är skillnaden