Что такое КПД в процентах?
Коэффициент полезного действия (КПД) показывает, какая часть подведённой энергии (или работы, мощности, ресурсов) превращается в полезный результат. Ни одна машина, двигатель, мотор или процесс не бывает идеальным — часть затрат всегда теряется на нагрев, трение, шум или сопротивление. КПД в процентах выражает полезную долю числом от 0 до 100 %, поэтому устройства легко сравнивать между собой и выявлять, где «утекает» энергия.
Как пользоваться калькулятором
Введите полезный выход (энергию или работу, которую система отдаёт) и общие затраты (подведённую энергию или работу), используя любую единицу измерения — джоули, ватты, кВт·ч или хоть рубли. Главное, чтобы единица была одна и та же. Калькулятор делит выход на вход, умножает на 100 и показывает КПД в процентах, а заодно — долю потерянной энергии.
Разбираем формулу
Базовое уравнение выглядит так:
$$\text{КПД, \%} = \frac{\text{Полезный выход}}{\text{Общие затраты}} \times 100$$
Поскольку в реальной системе выход не может превышать вход, КПД всегда не больше 100 %. Оставшаяся часть, \(100 - \text{КПД}\), — это потерянная или растраченная впустую энергия.
Пример расчёта
Двигатель потребляет 1 000 Дж электрической энергии и совершает 750 Дж механической работы. Его КПД равен $$750 \div 1\,000 \times 100 = \textbf{75 \%}$$ Это значит, что 25 % (250 Дж) теряется — как правило, в виде тепла в обмотках.
Частые вопросы
Может ли КПД быть больше 100 %? Нет. В реальных системах с сохранением энергии выход не может превысить вход, поэтому любое значение выше 100 % говорит об ошибке измерения.
Какие единицы использовать? Подойдут любые, лишь бы выход и вход были выражены в одной и той же единице — тогда они сократятся.
Подходит ли это для мощности, а не только для энергии? Да. То же соотношение работает для мощности (ватты), работы (джоули) и любых сопоставимых величин «вход/выход».
