Sprawność znamionowa silnika definiuje się jako stosunek mocy użytecznej (wyjściowej) do mocy pobieranej (wejściowej):
η = Pwyj / Pwej
Z danych z tabliczki znamionowej przyjmujemy, że Pn jest mocą oddawaną na wale (moc mechaniczna, użyteczna), czyli:
Pwyj = 10 kW
Dla silnika prądu stałego moc elektryczna pobierana w stanie znamionowym jest liczona jako iloczyn napięcia i prądu:
Pwej = Un · In
Podstawiamy wartości:
Pwej = 440 V · 25 A = 11000 W = 11 kW
Teraz liczymy sprawność:
η = 10 kW / 11 kW = 0,909… ≈ 91%
Odpowiedź ≈91% jest więc zgodna z bilansem mocy. Dodatkowo można oszacować straty mocy:
Pstrat = Pwej − Pwyj = 11 kW − 10 kW = 1 kW
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- ≈71% – taki wynik zwykle pochodzi z błędnego podstawienia lub pomyłki rachunkowej (np. zły iloczyn U·I albo pomylenie jednostek).
- 80% – jest to typowa "intuicyjna" wartość sprawności dla różnych maszyn, ale nie wynika z podanych danych (dla nich wychodzi ok. 91%).
- 50% – oznaczałoby bardzo duże straty (moc pobierana ok. 20 kW przy 10 kW na wale), co jest sprzeczne z obliczonym Pwej = 11 kW.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu masz tylko U i I oraz Pn, to najczęściej chodzi o proste porównanie Pn z U·I i o rozróżnienie mocy wyjściowej od wejściowej.
