מה מקדם הביצועים (COP)

היעילות (המקוצרת - יעילות) של התקנה חשמלית מראה מה החלק של האנרגיה החשמלית הפעילה Q, הנצרכת על ידי התקנה זו באופן בלתי הפיך, אוחזת בעבודה השימושית A שמבוצעת על ידי התקנה זו למטרה המיועדת שלה (אם מדובר בממיר או צרכן), או איזה פרופורציה להתקנת אנרגיה מכנית (או אנרגיה בצורה אחרת, למשל כימית או אור), מומרת לאנרגיה מועילה (עבודה) בה.

לפיכך, היעילות היא כמות חסרת ממדים, שערכה תמיד פחות מאחדות, וניתן לכתוב אותה בצורה של שבר עשרוני, או בצורה של מספר (מספר אחוזים) - מ- 0% ל- 100%.

מחממים

תנורי חימום חשמליים, שבהם האנרגיה של זרם חשמלי מועברת ישירות לחום, הם בעלי היעילות הגבוהה ביותר (קרוב ל 100%). בפועל זהו מה שמכונה חום ג'ולה, שמשתחרר על פי חוק ג'ול-לנץ על גוף חימום (למשל, על ספירלה של ניכרום) כאשר זרם חשמלי עובר דרכו, וזו עבודה שימושית במקרה זה.

דוגמא למכשיר כזה הוא מצנן שמן. אם נניח, במנוע חשמלי או שנאי, חימום הפיתולים הוא הפסד נטו, אז חימום במקרר שמן הוא עבודה מועילה, אין הפסדים אחרים (לא רווחיים).

ראה נושא זה:

גופי חימום מודרניים

התקן ועקרון הפעולה של קונווקטור חשמלי

איזה תנור אוויר עדיף: PETN או קרמיקה

מנועי אינדוקציה

עבור מנועים חשמליים אסינכרוניים בדרך כלל היעילות אינה עולה על 80-90%. העבודה השימושית כאן היא העבודה המכנית שמבוצעת על ידי פיר המנוע.

זרם חילופין מסופק למנוע מהרשת, זרם זה העובר דרך סלילת הסטטור מייצר שדה מגנטי לסירוגין במעגל המגנטי (סטטור), אשר פועל על הרוטור, מסובב אותו. במקרה זה, הפסדי כוח פעילים מתרחשים בהכרח בחוט המתפתל (חום ג'ול) ובמעגל המגנטי (זרמי אדמה המחממים את הסטטור ומתכת הרוטור).

מסיבה זו, מארז המנוע פועל תחת עומס מחומם תמיד. להסרת חום, מותקן על גבי הרוטור של המנוע גלגל מאוורר, וסנפירי הרדיאטור מיוצרים מבחוץ לקירור טוב יותר - בכדי להסיר אובדן חום ולשמור על ביצועי המנוע ברמה מקובלת.

ניתן למצוא את יעילות המנוע בלוח השלט (לוחית השלט). קרא עוד על זה כאן: מאפייני מנועי אינדוקציה

מנועים חשמליים ביעילות הגבוהה ביותר: מנועי סילון סינכרוניים מודרניים

מידע על מנועים חשמליים במכשירים ביתיים: מנועי בית ושימוש בהם

לד

בתאורת LED העבודה השימושית היא הפקת אור גלוי. היעילות של נוריות LED כאלה כיום מגיעה ל 35%, מה שאומר ש 65% מהאנרגיה החשמלית המסופקת אליו עדיין אבודה בצורה של חום. לכן, לד נוריות אלה יש תמיד מצע מתכת כחלק מהדיור, איתו הם מחוברים בחוזקה לרדיאטור, או פשוט מובילים מסיביים בכדי לספק את פיזור החום הדרוש.

עוד על נוריות לד:

איך מסודרים נוריות ה- LED ועובדות

נוריות LED מודרניות - מה לחפש

סוללה סולארית

שקול את המקרה של ייצור חשמל מאור שמש באמצעות תא סולרי מבוסס סיליקון. היעילות של סוללת שמש סולארית קונבנציונלית היא באזור בין 9 ל- 24%. המשמעות היא שתלוי במספר הפוטונים שאירעו בתא השמש, יעילותו תהיה פחות או יותר.

כך או אחרת, לא כל הפוטונים המתרחשים על אלמנט מובילים ליצירת זרם חשמלי, אלא רק כאלה שיש להם אורך גל מתאים ביותר לרכיב זה. פוטונים אחרים פשוט משקפים, מובילים לחום, או אפילו מפריעים לדור הנוכחי. מדענים ממדינות רבות בעולם עורכים כל העת מחקרים בחיפוש אחר טכנולוגיה ליצירת תאים סולאריים יעילים יותר.

ראה עוד על זה כאן:

איך מסדרים פאנלים סולאריים ופועלים?

יעילות גבוהה ביותר פאנלים סולאריים

פאנלים סולאריים של פרובסקייט

5 פאנלים סולאריים יוצאי דופן של העתיד

המקור הנוכחי

 

היעילות של מקור זרם אמיתי תלויה מאוד בהתנגדות העומס, או ליתר דיוק, ביחס שבין התנגדות העומס R לבין ההתנגדות הפנימית של המקור הנוכחי r.

למשל לסוללה אלקליין, הזנת תנור קטן, אנו יכולים לומר שהאנרגיה הכימית המסופקת הופכת לחום. כאשר עמידות העומס שווה להתנגדות הפנימית של המקור הנוכחי, היעילות היא 50%, ובתנאים אלה המקור נותן את העוצמה המרבית האפשרית, אולם מחציתם מתפוגגת במקור עצמו.

וככל שהתנגדות העומס גדולה יותר, כך היעילות של המקור גבוהה יותר, שכן במקרה זה יותר כוח נופל על עמידות העומס, ופחות מתפזר במקור עצמו. המשמעות היא שהיעילות הטובה ביותר מתקבלת כאשר המקור כמעט ריק, כלומר כאשר עמידות העומס גדולה בהרבה מההתנגדות הפנימית שלו.

ראה גם על היעילות של נורות שונות: סוגי מנורות לתאורה ביתית - מהן טובות יותר ומה ההבדל