Для расчета коэффициента полезного действия (КПД) электрической цепи можно использовать следующую формулу:
[
KPD = \frac{P_{полезная}}{P_{полная}} \times 100%
]
где:
- (P_{полезная}) — полезная мощность, которая рассчитывается как (P_{полезная} = I^2 \cdot R),
- (P_{полная}) — полная мощность, которая рассчитывается как (P_{полная} = I \cdot E).
- Рассчитаем полезную мощность (P_{полезная}):
[
P_{полезная} = I^2 \cdot R = (1,2, \text{А})^2 \cdot R = 1,44 \cdot R
]
(Мы не знаем сопротивление R, но продолжим расчеты с этой переменной.)
- Рассчитаем полную мощность (P_{полная}):
[
P_{полная} = I \cdot E = 1,2, \text{А} \cdot 7,5, \text{В} = 9, \text{Вт}
]
- Рассчитаем мощность, теряемую на внутреннем сопротивлении источника (R_0):
[
P_{потерянная} = I^2 \cdot R_0 = (1,2, \text{А})^2 \cdot 0,5, \text{Ом} = 1,44 \cdot 0,5 = 0,72, \text{Вт}
]
- Теперь выражаем полезную мощность через полную мощность и потерянную мощность:
[
P_{полезная} = P_{полная} - P_{потерянная} = 9, \text{Вт} - 0,72, \text{Вт} = 8,28, \text{Вт}
]
- Теперь мы можем посчитать КПД:
[
KPD = \frac{P_{полезная}}{P_{полная}} \times 100% = \frac{8,28, \text{Вт}}{9, \text{Вт}} \times 100% \approx 92%
]
Таким образом, КПД цепи составляет примерно 92%.
