発電機であろうと単純な滑車システムであろうと、入力を受け取り出力を生成するものはすべて、投入された仕事をどれだけうまく使用しているかを測定できます。 作業効率の式は、これを定量化し、任意のマシンの効率を判断するのに役立ちます。
作業効率の公式
計算式 作業効率 の比率です 出力 に 入力 パーセンテージで表されます。 機械の場合、機械の動作に応じて、機械に投入される作業を決定できます。 一般に、力に運動の距離を掛けることで仕事を計算できます。
作業を行う機械または物体の入出力を適切に計算し、機械を操作する人間などの他の要因を考慮してください。
作業効率の式は 効率=出力/入力、結果に100を掛けて、作業効率をパーセンテージで求めることができます。 これは、エネルギー生産であろうと機械効率であろうと、エネルギーと仕事を測定するさまざまな方法で使用されます。
作業効率計算の例
人間が6ポンドの力を加えて滑車ロープを2フィート引っ張ることにより、10ポンドの重りを地面から1フィート引っ張る滑車ロープには、これらの特定の入力力と出力力があります。 入力力である人力は、6ポンド×2フィートの仕事、または12フィートポンドの仕事を実行します。 機械の動き、つまり出力力は、10ポンド×1フィートの仕事、つまり10フィートポンドの仕事になります。
その場合、作業効率は、パーセンテージ形式での入力に対する出力の比率です。 これは10/12、つまり0.83になります。 これに100を掛けてパーセンテージに変換すると、作業効率は83％になります。
作業効率の定義物理学
仕事の出力と入力の比率は、物理学と工学の多くの分野で効率の尺度として使用されます。 研究者は、エネルギー、電力、またはその他の限られた量を節約する方法を決定するために、プロセスの製品と消耗品の割合を説明することが役立つと考えています。
入力に対する出力の比率を決定することで、システム、プロセス、メソッド、パイプライン、または使用されているものがどれほど効率的であるかがわかります。
たとえば、熱機関の熱力学を分析する場合、 カルノー熱機関は、エンジンが使用する高温熱を使用して、エンジンが出力として実行できる仕事を測定する場合があります。 入力。
実際の作業効率式
物理学者とエンジニアは、電気回路（電気 効率）、熱熱機関（熱効率）、放射性プロセス（放射効率）、量子力学を含む他のプロセス（量子 効率）。
出力と入力の単純な比率は、科学者とエンジニアが、必要な効率や目的に関係なく、単純化された普遍的な数式を使用できることを意味します。 たとえば、効率の尺度として無線周波数を検出するときに、アンテナが端末で吸収する電力に対するアンテナが放射する電力の比率を使用できます。
効率は、入力と出力の2つの要素を直接比較するため、より一般的にはパーセンテージで表されます。 ただし、次のようなパーセンテージなしで効率を測定できる場合があります。 比推力、推進剤や燃料の使用方法、空気抵抗などの力を考慮して、ロケットの運動量を質量で割ったもの。 比推力により、物理学者とエンジニアは、エンジンを設計するときに推力、効率、および推進剤の使用量の測定値を決定できます。