§ 17
How large is the motor's efficiency when lifting the load?
Answer: In physics on the upper secondary school programme you measure how much of the electrical energy a motor uses actually ends up as lifting. You let an electric motor, a winch or a chain block lift a known mass a known distance, and you measure voltage, current and time. The calculator finds the useful energy (m·g·h), the input energy (U·I·t), the efficiency and the useful power. All figures are your own measurements; only gravitational acceleration is fixed (9.82 m/s², Danish reference value).
Nyttig energi: E_nyttig = m · g · h, med g = 9,82 m/s²
Tilført energi: E_tilført = U · I · t (elektrisk effekt P = U · I gange tiden)
Nyttevirkning: η = E_nyttig ÷ E_tilført × 100 %
Nyttig effekt: P_nyttig = E_nyttig ÷ t
| Symbol | Meaning | Unit |
|---|---|---|
| masse | Lift mass | kg |
| hoejde | Lifting height | m |
| spaending | Measured voltage across the motor | V |
| stroem | Measured current through the motor | A |
| tid | Time for the lift | s |
| = | Efficiency | % |
| = | Useful energy (lift) | J |
| = | Energy supplied | J |
| = | Loss (heat, friction, sound) | J |
| = | Useful power | W |
Does not apply when
The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.
Substituted
Giver
Members only
Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.
Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.
I fysik på eux skal du kunne regne nyttevirkning: hvor meget af den energi, en maskine får, der bliver til det, du vil have. Med en elmotor der løfter et lod, et spil eller en lille kran fra værkstedet måler du spænding, strøm og tid, og beregneren giver nyttevirkningen og hvor meget der går tabt.
Motoren løfter et lod på 2 kg 1,2 m på 4 sekunder. Multimetrene viser 12 V og 1,5 A.
It means: Nyttevirkningen er 32.7 %. Motoren fik 72 J, men kun 23.6 J blev til løft. Resten, 48.4 J, blev til varme og friktion i det lille gear.
En 230 V-talje løfter en stålplade på 150 kg 2 m på 10 sekunder. Tangamperemeteret viser 2,4 A.
It means: Taljen har en nyttevirkning på 53.4 % og en nyttig effekt på 294.6 W. Den brugte 5,520 J og leverede 2,946 J. Til en vekselstrømsmotor er U·I kun et overslag, fordi effektfaktoren ikke er med.
En gruppe får 2 kg løftet 1,2 m på 2 sekunder, 12 V og 0,8 A. De har startet uret for sent.
It means: Beregneren giver 122.7 %. Det er over 100 % og derfor umuligt: tiden eller strømmen er målt forkert. Mål igen.
Små DC-motorer med gear ligger typisk på 20-50 % i skoleforsøg. Store elmotorer er over 80 %.
Nyttevirkningen skal være mellem 0 og 100 %. Nyttig + tab skal give den tilførte energi.