נצילות
הגדרה: אחוז הספק הסוללה שמנוצל במעגל.
סימון - η
נוסחה:
η = Pv/Pε
η = V/ε = Rᴛ/(Rᴛ + r)
פרמטרים:
η = נצילות [ללא יחידות / אחוזים]
Pv = הספק המעגל [W]
Pε = הספק הסוללה [W]
יחידות מידה: ללא יחידות (מספר בין 0 ל-1) / אחוזים [%]
כלל: כאשר Rᴛ = r הספק המעגל הוא מקסימלי (Pmax) והנצילות שווה 50%, (η = 0.5).
ההסבר המלא של נצילות בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד
לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראילפניך משורטט מעגל חשמלי המורכב מסוללה עם כא"מ ε שהתנגדותה הפנימית היא r והנגדים R₁ = 20Ω , R₂ = 80Ω.
נתון: P₂ = 125W
א. מצא את V מתח ההדקים.
Vᴛ = ?
Vᴛ = V₁ = V₂
P = V²/R
125 = V₂²/80 /· 80
V₂² = 10000 /√
V₂ = 100v
Vᴛ = 100v
ב. חשב את הספק נגד 1.
P₁ = 100²/20 = 500
P₁ = 500W
התנגדות הנגד הפנימי היא 2Ω.
ג. חשב הכא"מ של הסוללה.
ε = ?
V = ε - Ir
Iᴛ = ?
Iᴛ = I₁ + I₂
Iᴛ = V₁/R₁ + V₂/R₂
Iᴛ = 100/20 + 100/80 = 6.25
100 = ε - 6.25·2
100 = ε - 12.5
ε = 112.5v
ד. חשב את הנצילות.
η = V/ε
η = 100/112.5 = 0.889
η = 88.9%
דוגמה 2 לחצו לפתיחה ‹
לפניך נתון מעגל חשמלי עם סוללה לא אידיאלית ומספר נגדים, ידוע כי הספק המעגל הוא מקסימלי.
א. חשב את הנגד הפנימי r.
Pmax: Rᴛ = r
r = ?
Rᴛ = ?
R₁ || R₂
R₁₂ = R₁R₂/(R₁ + R₂)
R₁₂ = 6·3/(6 + 3) = 2
R₁₂ = 2Ω
R₃ — R₄
R₃₄ = R₃ + R₄
R₃₄ = 1 + 4 = 5
R₃₄ = 5Ω
R₁₂₃₄ = R₁₂ + R₃₄
R₁₂₃₄ = 2 + 5 = 7
R₁₂₃₄ = Rᴛ = 7Ω
r = 7Ω
ב. בחר את צמד הערכים המתאים למעגל:
2) Iᴛ = 10A , ε = 140V
3) Iᴛ = 10A , ε = 70V
4) אף אחד מהצמדים אינו מתאים
η = V/ε
η = IᴛRᴛ/ε
η = 20·7/140 = 1
1) לא מתאים לנצילות במערכת
2) מתאים לנצילות במערכת ולכן זו התשובה.