Известно, что вечный двигатель невозможен. Это связано с тем, что для любого механизма справедливо утверждение: совершённая с помощью этого механизма полная работа (в том числе на нагревание механизма и окружающей среды, на преодоление силы трения) всегда больше полезной работы.

Например, больше половины работы двигателя внутреннего сгорания совершается впустую тратится на нагревание составных частей двигателя; некоторое количество теплоты уносят выхлопные газы.

Часто необходимо оценивать эффективность механизма, целесообразность его использования. Поэтому, чтобы рассчитывать, какая часть от совершённой работы тратится впустую и какая часть с пользой, вводится специальная физическая величина, которая показывает эффективность механизма.

Эта величина называется коэффициентом полезного действия механизма

Коэффициент полезного действия механизма равен отношению полезной работы к полной работе. Очевидно, коэффициент полезного действия всегда меньше единицы. Эту величину часто выражают в процентах. Обычно её обозначают греческой буквой η (читается «эта»). Сокращённо коэффициент полезного действия записывают КПД.

η = (А_полн /А_полезн) * 100 %,

где η КПД, А_полн полная работа, А_полезн полезная работа.

Среди двигателей наибольший коэффициент полезного действия имеет электрический двигатель (до 98 %). Коэффициент полезного действия двигателей внутреннего сгорания 20 % - 40 %, паровой турбины примерно 30 %.

Отметим, что для увеличения коэффициента полезного действия механизма часто стараются уменьшить силу трения. Это можно сделать, используя различные смазки или шарикоподшипники, в которых трение скольжения заменяется трением качения.

Примеры расчета КПД

Рассмотрим пример. Велосипедист массой 55 кг поднялся на велосипеде массой 5 кг на холм, высота которого 10 м, совершив при этом работу 8 кДж. Найдите коэффициент полезного действия велосипеда. Трение качения колёс о дорогу не учитывайте.

Решение. Найдём общую массу велосипеда и велосипедиста:

m = 55 кг + 5 кг = 60 кг

Найдем их общий вес:

P = mg = 60 кг * 10 Н/кг = 600 Н

Найдём работу, совершённую на подъём велосипеда и велосипедиста:

Aполезн = РS = 600 Н * 10 м = 6 кДж

Найдём КПД велосипеда:

А_полн /А_полезн * 100 % = 6 кДж / 8 кДж * 100 % = 75 %

Ответ: КПД велосипеда равен 75 %.

Рассмотрим ещё один пример. На конец плеча рычага подвешено тело массой m. К другому плечу прилагают силу F, направленную вниз, и его конец опускается на h. Найдите, насколько поднялось тело, если коэффициент полезного действия рычага равен η %.

Решение. Найдём работу, совершённую силой F:

η % от этой работы совершено на то, чтобы поднять тело массой m. Следовательно, на поднятие тела затрачено Fhη / 100. Так как вес тела равен mg, тело поднялось на высоту Fhη / 100 / mg.

Содержание:

Каждая система или устройство обладает определенным коэффициентом полезного действия (КПД). Данный показатель характеризует эффективность их работы по отдаче или преобразованию какого-либо вида энергии. По своему значению КПД является безмерной величиной, представляемой в виде числового значения в пределах от 0 до 1, или в процентном отношении. Эта характеристика в полной мере касается и всех типов электрических двигателей.

Характеристики КПД в электродвигателях

Электрические двигатели относятся к категории устройств, выполняющих преобразование электрической энергии в механическую. Коэффициент полезного действия для данных устройств определяет их эффективность в деле выполнения основной функции.

Как найти кпд двигателя? Формула КПД электродвигателя выглядит так: ƞ = Р2/Р1. В этой формуле Р1 является подведенной электрической мощностью, а Р2 - полезной механической мощностью, вырабатываемой двигателем. Значение электрической мощности (Р) определяется формулой Р = UI, а механической - Р = А/t, как отношение работы к единице времени.

Коэффициент полезного действия обязательно учитывается при выборе электродвигателя. Большое значение имеют потери КПД, связанные с реактивными токами, снижением мощности, нагревом двигателя и другими негативными факторами.

Превращение электрической энергии в механическую сопровождается постепенной потерей мощности. Потеря КПД чаще всего связана с выделением тепла, когда происходит нагрев электродвигателя в процессе работы. Причины потерь могут быть магнитными, электрическими и механическими, возникающими под действием силы трения. Поэтому в качестве примера лучше всего подходит ситуация, когда электрической энергии было потреблено на 1000 рублей, а полезной работы произведено всего лишь на 700-800 рублей. Таким образом, коэффициент полезного действия в данном случае составит 70-80%, а вся разница превращается в тепловую энергию, которая и нагревает двигатель.

Для охлаждения электродвигателей используются вентиляторы, прогоняющие воздух через специальные зазоры. В соответствии с установленными нормами, двигатели А-класса могут нагреваться до 85-90 0 С, В-класса - до 110 0 С. Если температура двигателя превышает установленные нормы, это свидетельствует о возможном скором .

В зависимости от нагрузки КПД электродвигателя может изменять свое значение:

• Для холостого хода - 0;
• При 25% нагрузке - 0,83;
• При 50% нагрузке - 0,87;
• При 75% нагрузке - 0,88;
• При полной 100% нагрузке КПД составляет 0,87.

Одной из причин снижения КПД электродвигателя может стать асимметрия токов, когда на каждой из трех фаз появляется разное напряжение. Например, если в 1-й фазе имеется 410 В, во 2-й - 402 В, в 3-й - 288 В, то среднее значение напряжения составит (410+402+388)/3 = 400 В. Асимметрия напряжения будет иметь значение: 410 - 388 = 22 вольта. Таким образом, потери КПД по этой причине составят 22/400 х 100 = 5%.

Падение КПД и общие потери в электродвигателе

Существует множество негативных факторов, под влиянием которых складывается количество общих потерь в электрических двигателях. Существуют специальные методики, позволяющие заранее их определить. Например, можно определить наличие зазора, через который мощность частично подается из сети к статору, и далее - на ротор.

Потери мощности, возникающие в самом стартере, состоят из нескольких слагаемых. В первую очередь, это потери, связанные с и частичным перемагничиванием сердечника статора. Стальные элементы оказывают незначительное влияние и практически не принимаются в расчет. Это связано со скоростью вращения статора, которая значительно превышает скорость магнитного потока. В этом случае ротор должен вращаться в строгом соответствии с заявленными техническими характеристиками.

Значение механической мощности вала ротора ниже, чем электромагнитная мощность. Разница составляет количество потерь, возникающих в обмотке. К механическим потерям относятся трения в подшипниках и щетках, а также действие воздушной преграды на вращающиеся части.

Для асинхронных электродвигателей характерно наличие дополнительных потерь из-за наличия зубцов в статоре и роторе. Кроме того, в отдельных узлах двигателя возможно появление вихревых потоков. Все эти факторы в совокупности снижают КПД примерно на 0,5% от номинальной мощности агрегата.

При расчете возможных потерь используется и формула КПД двигателя, позволяющая вычислить уменьшение этого параметра. Прежде всего учитываются суммарные потери мощности, которые напрямую связаны с нагрузкой двигателя. С возрастанием нагрузки, пропорционально увеличиваются потери и снижается коэффициент полезного действия.

В конструкциях асинхронных электродвигателей учитываются все возможные потери при наличии максимальных нагрузок. Поэтому диапазон КПД этих устройств достаточно широкий и составляет от 80 до 90%. В двигателях повышенной мощности этот показатель может доходить до 90-96%.

Речь в данной статье пойдёт о всем знакомого, но многим не понятного термина коэффициент полезного действия (КПД). Что же это такое? Давайте разберёмся. Коэффициент полезного действия, далее по тексту (КПД) - характеристика эффективности системы какого-либо устройства, в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезной использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. Обозначается обычно? (« эта»). ? = Wпол/Wcyм. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах. Математически определение КПД может быть записано в виде: n=(A:Q) х100 %, где А - полезная работа, а Q - затраченная работа. В силу закона сохранения энергии КПД всегда меньше единицы или равен ей, то есть невозможно получить полезной работы больше, чем затрачено энергии! Просматривая разные сайты, часто удивляюсь, как радиолюбители сообщают, вернее, хвалят свои конструкции, за высокий КПД, не имея понятия, что это такое! Для наглядности на примере рассмотрим упрощенную схему преобразователя, и узнаем, как найти КПД устройства. Упрощенная схема изображена на рис.1

Допустим за основу взяли повышающий DC/DC преобразователь напряжения (далее ПН), из однополярного, в повышенное однополярное. В разрыв цепи питания включаем амперметр РА1,и параллельно входу питания ПН вольтметр РА2, показания которых нужны для расчёта потребляемой (Р1) мощности устройства и нагрузки вместе от источника питания. К выходу ПН в разрыв питания нагрузки тоже включаем амперметр РАЗ и вольтметр РА4, требующиеся для расчёта потребляемой нагрузкой (Р2) мощности от ПН. Итак, всё готово для расчёта КПД, тогда приступим. Включаем своё устройство, производим замеры показаний приборов и рассчитываем мощности Р1 и Р2. Отсюда Р1=I1 x U1, и P2=I2 x U2. Теперь рассчитываем КПД по формуле: КПД(%)= Р2: Р1 х100. Вот теперь вы узнали примерно реальный КПД своего устройства. По подобной формуле можно рассчитать ПН и с двух полярным выходом по формуле: КПД(%)= (Р2+Р3) : Р1 х100, а также понижающий преобразователь. Следует отметить, что в значение (Р1) входит также и ток потребления, например: ШИМ-контроллёра, и (или) драйвера управления полевыми транзисторами, и прочими элементами конструкции.

Для справки: производители автоусилителей зачастую указывают выходную мощность усилителя намного больше, чем в реальности! Но, узнать примерную реальную мощность автоусилителя, можно по простой формуле. Допустим на автоусилителе в цепи питания +12v, стоит предохранитель на 50 А. Высчитываем, Р=12V х 50A, итого получаем мощность потребления 600 Вт. Даже в качественных и дорогих моделях КПД всего устройства вряд ли превышает 95%. Ведь часть КПД рассеивается в виде тепла на мощных транзисторах, обмотках трансформатора, выпрямителях. Так вот вернёмся к расчёту, получаем 600 Вт: 100% х92=570Вт. Следовательно, не какие там 1000 Вт или даже 800 Вт, как пишут производители, этот автоусилитель не выдаст! Надеюсь, эта статья поможет Вам разобраться в такой относительной величине, как КПД! Всем удачи в разработках и повторении конструкций. С Вами был invertor.

Участие в танковых сражениях «World Of Tanks» захватывает, погружая с головой в атмосферу раскаленных баталий. Со временем начинают возникать вопросы:

• Как узнать, насколько хорошо я играю?
• Какие цифры могут сказать о моих достижениях?

Тогда приходит время и игрок узнает о существовании статистики КПД , попутно изучая формулы и способы ее улучшения.

Как узнать КПД в World of Tanks

Необходимо ввести в форму ниже свой игровой ник и калькулятор КПД посчитает все за Вас!

Статистика игрока

Описание	Значение
Количество боев:
Количество танков:
Уничтожено за бой:	0
Повреждений за бой:	0
Обнаружено за бой:	0
Очков защиты базы за бой:	0
Очков захвата базы за бой:	0
Средний уровень танков:	0
Процент побед:	0
Рейтинг Эффективности КПД:	0

Используемая формула при подсчете КПД

При подсчете КПД используется формула Рейтинга Эффективности, т.к. она является одной из самых популярных:
где:

• R – КПД и он зависит от шести параметров игрока:
• К – среднее число уничтоженных танков;
• L – средний уровень танка игрока;
• D dmg – средний нанесенный урон;
• S – среднее количество обнаруженных танков;
• D def – среднее число очков защиты базы;
• С – среднее количество очков захвата базы.

Как это работает?

КПД пользователей запоминается. Таким образом, можно следить за динамикой изменения Рейтинга Эффективности (РЭ). Для того, чтобы увидеть изменения РЭ, необходимо сыграть несколько боев и заново ввести свой ник.

Измение КПД в плюс или минус. Отсчет начинается с последней проверки РЭ:

Так же есть возможность посмотреть всю историю изменения КПД в виде графика:

Полезная информация

Считать самому? Ну уж, нет!

Подсчитывать каждый раз, вносить в формулу новые данные? - Это не требуется. Для того, чтобы определить свой КПД нужно в форме (выше) ввести игровой ник, запустить процесс скачивания данных и дождаться результата. Там же вам обстоятельно объяснят, что и как нужно сделать, чтобы поднять значение этого показателя. Способы существуют честные и не очень. Хотя открытое жульничество карается баном (постоянным).
Существует множество разновидностей данной программы. Калькулятор кпд world of tanks может показывать не только ваш коэффициент, но и рассчитывать, сколько боев осталось до необходимого процента побед. Причем не победных боев, а игр в том стиле, присущем вам.

Взгляд в будущее или смешно названный прибор.

Всегда хочется предугадать, каким будет бой. Кто будет вашим противником – матерый танковый ас или «зеленый» игрок на стоковой технике. Для этого нужно установить специальный мод « », с помощью которого можно узнать кпд не выходя из боя.

Тем, кто уже играл, название «оленеметр» говорит само за себя. Непосвященным нужно пояснить, что в игре «оленями» называют игроков, не блистающих успехами. В самом начале, когда появляется загрузочная таблица, напротив каждого игрока появляется несколько цифр. Они показывают: процент побед, значение кпд, общее количество проведенных боев. За время загрузки можно выбрать себе потенциальных «жертв», и запомнить, от кого желательно держаться подальше. Также даются общие данные шансов на победу по анализу игроков и по сравнению техники, участвующей в бою.

Не стоит зацикливаться на цифрах

Сразу хочется заметить, что эти показатели – относительны. Кпд игрока world of tanks может быть искусственно завышен. Или наоборот, не отражает реальных боевых качеств игрока. Как это может быть? Можно хорошо улучшить свой коэффициент и принести нулевую пользу команде (ворваться на «респ» противника, «засветить» всех и мужественно умереть). Союзники в это время ничего не успели сделать. «Тяжи» еще только начали выдвигаться на позиции, а «арта» даже не «свелась» на этот квадрат. Ситуация наоборот. Огромная польза для команды в бою. Сбивал «гусли» противнику, сдерживал продвижение целой группы, не давая неприятелю развернуть боевой порядок. Передавал координаты САУ. По результатам боя - низкий КПД.

Шанс на победу

Случается, что команда, не имеющая шансов на победу (данные «оленеметра»), выигрывает за считанные минуты. Иногда низкие цифры игроков противоположной команды действуют расслабляюще. Все понимают, что победа в кармане. И благополучно проигрывают.

Как поднять КПД?

Почему бы не использовать некоторые хитрости себе на пользу, чтобы поднять свой показатель и пугать других высокими данными.

Повышающие факторы

Отлично увеличивают рейтинга эффективности очки сбития и захвата базы. Значит, это нужно использовать в боевых действиях. Причем, если вы встали на захват на тяжелом танке 8-го уровня и выше, это сильно поднимет ваш кпд.

Понижающие факторы

Не рекомендуется использовать артиллерию:

• Нет очков захвата, сбития;
• Не очень высокие цифры урона;
• Низкий уровень техники.

Варианты боя для повышения кпд

1. Действовать по принципу «Наш пострел везде успел». Мчаться, помогать своим, убивать чужих, наносить максимальный урон. Значительная цифра кпд, море «фана».
2. Скромно «протиснуться бочком» к базе противника, встать на захват. В результате получаем большое количество кпд, качественно сыгранную игру и победу над врагом. Но при условии, что вы остались в живых и практически в одиночку захватили чужую базу.

О РЭ в World of Tanks

Любой танкист игры World of Tanks видит себя хорошим игроком, так сказать нагибатором. Однако статистика не щадит никого, поскольку в реальности лишь пять процентов игроков действительно умеют играют. Понимают тонкости применения различной техники в боях и пользуются неопытностью новичков. Кстати говоря, за последний год World of Tanks значительно прибавила в количестве нубов, то бишь неопытных игроков стало больше. Самое забавное, что спустя 2-3 тысячи боёв так любимые нами нубы узнают о существовании рейтинга эффективности (РЭ), и тут же задаются вопросом: а как его всё-таки поднять? Играю вроде хорошо, порой даже нагибаю все свои сорок шесть процентов, но при этом РЭ стоит на месте на отметке 500-600.

На заметку. РЭ также называют КПД - коэффициент полезного действия. Чем его цифры ниже, тем больше игрок зависит от действий команды и меньше решает исход боя. То есть польза для команды сомнительна и поэтому такой игрок чаще всего оказывается уничтоженным в бою одним из первых. К тому же он считает, что победа зависит лишь от команды и по этой причине даже не пытается постараться играть лучше. Ему пофиг, мягко говоря. Другой слой игроков, имеющих высокие цифры своего КПД (или по другому РЭ), порой способны затащить бой в одиночку против девяти, или даже десяти противников. Это основное различие между игроками с низким и высоким КПД (РЭ).

Как узнать свой КПД (РЭ) в игре World of Tanks?

Достаточно большое количество интернет ресурсов предлагают свои способы оценки вашей боевой эффективности. Никогда не следует забывать, что формула расчёта КПД постоянно меняется, модернизируется. Сегодня ваши цифры будут высоки, а завтра резко упадут. Так что вывод напрашивается сам: КПД являет собой чисто субъективный характер. Всецело доверять ему нельзя, но и отрицать его существование также считаем неразумным. Как бы то ни было, в любом случае КПД именно тот параметр, который отражает ваш уровень мастерства в World of Tanks.

Для отображения КПД в бою существует мод под названием XVM. В народе его чаще всего называют оленемером (оленеметр). Говоря простым языком, это сторонняя модификация, показывающая прямо в бою уровень мастерства каждого игрока - в цифрах и в цвете. Далее прозвучит немножко смешно, однако один из способов узнать свой КПД в World of Tanks - просто во время боя в чате задайте вопрос: какой у меня КПД (РЭ)? Какого я цвета в оленемере? Наверняка минимум пара тройка игроков используют мод XVM и тут же вам ответят. Но опять же, у каждого игрока мод эффективности XVM настроен по своему вкусу. Поэтому полностью доверять их ответам в боевом чате не стоит. Цифры могут кардинально различаться.

Другой способ: зайти на сторонний ресурс и самостоятельно узнать свой КПД. Как правило, на таких сайтах как или имеется онлайн калькулятор КПД (РЭ) в World of Tanks, где вам в специальной форме следует лишь указать свой игровой ник, затем нажать на кнопку "рассчитать". Далее вылезает подробная информация о вашей боевой эффективности. Причём рейтингов сразу несколько. Их данные обычно почти одинаковы, но всё же в формулах расчёта имеются некоторые различия. Поэтому иногда бывает, что по одному рейтингу вы хороший игрок, а по другому плохой. Однако столь большие различия редки. Так что ваше право доверять лишь той формуле, которая вам больше нравится.

Как повысить свой РЭ (КПД) в игре World of Tanks?

Ну, это проще простого. Достаточно хорошо играть. Однако понятие "хорошо играть" разные игроки понимают по разному. Дабы вам было понятнее, мы скажем ещё проще. Для хорошей игры достаточно иметь средний урон на уровне ХП своего танка (так сказать полоса здоровья). То есть, если ваш танк имеет 1650 очков прочности, значит каждый бой вы должны наносить урона на эти 1650 очков, как минимум. Вы это можете? Значит играете хорошо и ваш КПД в World of Tanks пойдёт в гору. Это самое простое объяснение для "чайников" в мире танков. Далее расскажем чуть поподробнее.

КПД (РЭ) - это не что иное, как тот же самый личный рейтинг, который вы можете видеть в ангаре World of Tanks во вкладке "достижения". Одним словом, статистика. Единственное различие: личный рейтинг официальный, а КПД взгляд со стороны. При этом все рейтинги схожи, ибо рассчитываются по одним и тем же принципам. Разница лишь в различии влияния разных параметров на сам рейтинг: таких как урон, засвет, захват базы, защита базы, фраги за бой.

Однако учитывайте, что стоковая техника ваш КПД всегда тянет вниз. Никогда не играйте на стоке. Но как тогда качать технику, если на ней играть нельзя? Спросите вы. Тут мы вам тоже поможем советом: зарабатывайте свободный опыт на других танках, дабы прокачать стоковое "ведро". Конечно, таким чудным образом прокачка сильно замедлится, ведь свободного опыта за бой дают ничтожно мало, однако тут напомним, что в первую очередь все мы играем ради удовольствия. Таким простым и чудным способом, как прокачка стока до топа за свободный опыт, вы решаете целую проблему, ваш КПД в World of Tanks будет расти существенно быстрее.

Играете хорошо, но КПД (РЭ) в World of Tanks не растёт?

Вообще - скажем вам по секрету. World of Tanks всего лишь игра, пиксели на экране монитора. Ваши достижения в виде красивой статистики и высокого РЭ (КПД) не значат ровным счётом ничего, если при этом вы не получаете удовольствие. Основа основ любой игры - это получение наслаждения от процесса. World of Tanks не исключение.