мощность и кпд

Ответ от RiF[гуру]
Если речь идет о потребителях электроэнергии, то самый простой случай, если потребитель представляет собой активную нагрузку, эквивалентная схема которого последовательно соединенные резистор полезной нагрузки Rполез и резистор потерь Rпотерь и он включен в цепь постоянного тока.
КПД ТАКОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ НЕ ЗАВИСИТ ОТ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ (последовательной или параллельной) , если к нему приложено рабочее напряжение, потребитель работает при постоянной нагрузке в рабочем режиме и цепь постоянного тока работает в нормальном рабочем режиме (нет аварийных и других внештатных ситуаций) .
КПД ТАКОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ПОЛЕЗНОМУ СОПРОТИВЛЕНИЮ И ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ПОЛНОМУ СОПРОТИВЛЕНИЮ
В нашем случае КПД потребителя это отношение полезной энергии (работы) выделенной на полезной нагрузке ко всей энергии (работе) затраченной потребителем с учетом всех потерь.
Мощность эта работа в единицу времени, поэтому КПД можно определять как отношение полезной мощности потребителя к полной:
n = Pполез / P = (Uполезн * I) / (U * I) =
(I * Rполез *I) / (I * R * I) = Rполез / R =
Rполез / (Rполез + Rпотерь)
n = Rполез / R = Rполез / (Rполез + Rпотерь)
где
n - КПД
Р – полная мощность потребителя
Pполез – полезная мощность потребителя
R – полное сопротивление потребителя
Rполез – полезное сопротивление потребителя
Rпотерь - сопротивление потерь потребителя
R = Rполез + Rпотерь
I – ток потребителя (проходящий через Rполез и Rпотерь)
U – напряжение потребителя
Uполезн – падение напряжения на полезном сопротивлении потребителя
Uпотерь – падение напряжения на сопротивлении потерь потребителя
U = Uполезн = Uпотерь
В общем случае КПД потребителя электроэнергии зависит от типа потребителя (нагреватель-резистор, определенный тип двигателя, трансформатор и т. д.) , режима его работы (пуск, холостой ход, постоянная рабочая нагрузка, переменная рабочая нагрузка, режим короткого замыкания и т. д.) , от параметров электрической сети (напряжения, частоты, качества электроэнергии и т. д. )
Практическое использование потребителей электроэнергии предполагает, что все потребители электроэнергии подключаются к сетям электроэнергии для которых они предназначены (постоянного тока, переменного однофазного или трехфазного тока промышленной частоты или к специальным) на номинальное напряжение потребителя в пределах допуска.
Если потребитель асинхронный двигатель, то при пуске он работает в режиме короткого замыкания, поэтому, наверно, никому не придет в голову включать последовательно два асинхронных двигателя, тем более разных.
Не надо путать КПД и коэффициент мощности (косинус фи) потребителя в сетях переменного тока (с активной и реактивной нагрузками) равный отношению активного сопротивления к полному сопротивлению (или отношению активной к полной мощности) потребителя.
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (кпд) , характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно n = Wпол/Wсум. В электрич. двигателях кпд - отношение совершаемой (полезной) меха-нич. работы к электрич. энергии, получаемой от источника; в тепловых двигателях - отношение полезной механич. работы к затрачиваемому количеству теплоты; в электрич. трансформаторах - отношение электромагнитной энергии, получаемой во вторичной обмотке, к энергии, потребляемой первичной обмоткой. Для вычисления кпд разные виды энергии и механич. работа выражаются в одинаковых единицах на основе механического эквивалента теплоты и др. аналогичных соотношений.
Большая Советская энциклопедия