Кіріспе
Электр энергиясын тұтынуға шаққандағы пайдалы қуат
Электроника және электротехника салаларындағы жүйенің тиімділігі – тұтынылған электр қуатына бөлінген пайдалы қуат (бөлшек түріндегі шама) ретінде анықталады және әдетте грек әрпінің кіші нұсқасымен белгіленеді – эта (η – ήτα). Егер энергияның кірісі мен шығысы бірдей өлшем бірліктерінде берілсе, тиімділік өлшемсіз сан болады. Егер кіріс және шығыс энергиясын бірдей өлшем бірліктерінде көрсету ыңғайсыз немесе қалыптасқан тәжірибе болмаса, тиімділік сияқты шамаларға сәйкес өлшем бірліктері қосады. Мысалы, жанармайлы электр станциясының жылу беру қабылданысы BTU/киловатт-сағатпен өлшенуі мүмкін. Жарық көзінің жарық тиімділігі – берілген қуат мөлшеріне шаққандағы көрінетін жарықтың мөлшерін көрсетеді және өлшем бірлігі ваттқа люмен болып табылады.
Электр құрылғыларының тиімділігі
Тиімділікті нәтижелілікпен шатастыруға болмайды: кіріс қуатының көп бөлігін ысырап ететін, бірақ дәл өз мақсатын орындайтын жүйе нәтижелі, бірақ тиімді емес. "Тиімділік" термині тек қажетті нәтижеге қатысты мағыналы. Мысалы, шамның жарық шығару тиімділігі 2% болса, бөлмені жылыту тиімділігі 98% болуы мүмкін (іс жүзінде, шам бөлмені жылытуда 100% тиімді, себебі жарық энергиясы, терезелер арқылы шығатын шағын бөлігінен басқа, соңында жылуға айналады). Электр күшейткіш жүктемесіне (мысалы, динамикке) 10 ватт қуат беріп, қуат көзінен 20 ватт қуат алса, 50% тиімді болады (10/20 × 100 = 50%). Электр қайнатқыш: 90%-дан астам (суды қайнатуға 2-3 минут уақыт кететін кезде салыстырмалы түрде аз жылу энергиясы жоғалады). Жоғары тиімділік электр қозғалтқышы: 90%-дан астам (қараңыз: Жоғары тиімділік туралы мақала). Электр желісінде қолданылатын үлкен қуат трансформаторының тиімділігі 99%-дан жоғары болуы мүмкін. 19 ғасырдың басындағы трансформаторлар тиімділігі төмен болды, олар арқылы өтетін энергияның үштен бір бөлігін ысырап етті. Электр энергиясын өндіруге пайдаланылатын бу электр станциясының тиімділігі 30-40% болуы мүмкін.
Electric kettle: more than 90% (comparatively little heat energy is lost during the 2 to 3 minutes a kettle takes to boil water). A premium efficiency electric motor: more than 90% (see Main Article: Premium efficiency). A large power transformer used in the electrical grid may have efficiency of more than 99%. Early 19th century transformers were much less efficient, wasting up to a third of the energy passing through them. A steam power plant used to generate electricity may have 30 40% efficiency.
Құрылғылардың ең жоғары қуат беру нүктесіндегі тиімділігі
Максималды қуат теоремасы бойынша, құрылғылар 50% электр тиімділігінде жұмыс істегенде жүктемеге максималды қуатты жеткізеді. Бұл жүктеме кедергісі (аталған құрылғының) қуат көзінің ішкі Тевенен балама кедергісіне тең болғанда орын алады. Бұл тек реактивті емес қуат көзі және жүктеме кедергілері үшін ғана қолданылады.
Талқылау
Жоғары тиімділік, әсіресе батареялардан жұмыс істейтін жүйелер үшін маңызды. Тиімсіздік салдарынан ысырап болған энергияның немесе қажетті қуат көзінің құны, тиімділікті арттыру құнымен салыстырылуы мүмкін. Тиімділікті әдетте түрлі компоненттерді таңдау арқылы немесе жүйені қайта жобалау арқылы жақсартуға болады. Тиімсіздік жүйе ішінде қосымша жылу тудыруы мүмкін, оны жұмыс температурасы шегінде ұстау үшін шығарып тастау қажет. Климаттық бақылауы бар үй немесе кеңсе сияқты ортада, құрылымдардың тудыратын жылуы жылу шығындарын азайтуға немесе кондиционер шығындарын арттыруға әкелуі мүмкін. Импеданс көпірлі қосылымдарының жүктеме импедансы көзінен әлдеқайда жоғары, бұл кернеу сигналдарын жоғары электр тиімділігімен беруге көмектеседі.