物理效率怎么算?电学中物理效率的计算公式及知识点汇总

在电学的学习中,我们经常会碰到三种效率问题,有的小伙伴总是弄不清楚,这一期开始,我们就来逐一探讨一下这三种效率。首先看一下电源效率。

一、基础知识

电源效率中的电源不光是指电池一类,也可以指起到电源作用的装置。电源之所以有效率一说是因为电源内部也有电阻即内阻r,如果电路中有电流,内阻就必然产生热量,而这部分的热量却是没有用的,所以电源效率就是来衡量电源的输出能量的能力的物理量。

二、计算方法

1.效率η=外电路电压(各个用电器电压之和)/电源电动势(电源能提供的电压)

2.效率η=外电路功率:电源总功率

3.如果是纯电阻电路,可以用效率η=外电路电阻/总电阻(即外电路电阻+电源内阻)

三、例题

为了说明以上问题,我们选一道例题降上述问题说明白。

物理效率怎么算?电学中物理效率的计算公式及知识点汇总

上图所示为感生电动势的示意图。如果去掉磁场,去掉红色圆圈,把导体棒ab换成电源。则该电源的效率η=(Pad+Pcd+Pbc)/总功率=(Uad+Ucd+Ubc)/电源电动势=(Rad+Rcd+Rbc)/(Rad+Rcd+Rbc+Rab)。此时如果加上磁场,把电源换成导体棒,则电源电动势换成BLv就行,其他不变,这就是所谓的类电源吧。在上述两种情况中,如果加上一个红色圆圈表示的电风扇。那么计算方法就只能是前两种,这个大家要记清楚,因为此时电风扇的U/I不等于电风扇的电阻,这个原因后续再说。

补充:这类题目有可能还会问功率和效率的最大值,有初中的知识相信不难,在此不再赘述。

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