ما المقصود بالكفاءة بالنسبة المئوية؟
تقيس الكفاءة مقدار ما يخرج فعليًا كناتج مفيد من الطاقة (أو الشغل أو القدرة أو الموارد) التي تُدخلها إلى أي منظومة. فلا يوجد جهاز أو محرك أو موتور أو عملية تعمل بكفاءة تامة؛ إذ يضيع جزء من الدخل دائمًا على هيئة حرارة أو احتكاك أو صوت أو مقاومة. وتُعبّر الكفاءة بالنسبة المئوية عن الجزء المفيد برقم يتراوح بين 0 و100%، مما يسهّل المقارنة بين الأجهزة واكتشاف مواطن الهدر.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخِل الخرج المفيد (الطاقة أو الشغل الذي تقدّمه المنظومة) والدخل الكلي (الطاقة أو الشغل المُزوَّد)، باستخدام أي وحدة قياس متّسقة — جول أو واط أو كيلوواط·ساعة، بل حتى الدولار. تقوم الحاسبة بقسمة الخرج على الدخل ثم الضرب في 100، وتعرض لك الكفاءة بالنسبة المئوية إلى جانب نسبة الطاقة المفقودة.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية هي:
$$\text{الكفاءة \%} = \frac{\text{الخرج المفيد}}{\text{الدخل الكلي}} \times 100$$
وبما أنّ الخرج لا يمكن أن يتجاوز الدخل في أي منظومة حقيقية، تبقى الكفاءة عند 100% أو أقل منها. أما الجزء المتبقي، أي \(100 - \text{الكفاءة}\)، فهو مقدار الطاقة المفقودة أو المهدورة.
مثال محلول
يستهلك محرك 1,000 جول من الطاقة الكهربائية وينتج 750 جول من الشغل الميكانيكي. تكون كفاءته $$750 \div 1{,}000 \times 100 = 75\%$$ أي أنّ 25% (250 جول) تضيع — غالبًا على هيئة حرارة في الملفّات.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن أن تتجاوز الكفاءة 100%؟ لا. ففي المنظومات الحقيقية التي تحافظ على الطاقة لا يمكن للخرج أن يتجاوز الدخل، لذا فإنّ أي قيمة تزيد على 100% تشير إلى خطأ في القياس.
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ أي وحدات تفي بالغرض، شريطة أن يستخدم كلٌّ من الخرج والدخل الوحدة نفسها حتى تُلغى من المعادلة.
هل تنطبق المعادلة على القدرة وليس الطاقة فقط؟ نعم. تصلح النسبة نفسها للقدرة (واط) أو الشغل (جول) أو أي كميتين متطابقتي الوحدة للدخل والخرج.
