Moc wejściowa w silniku elektrycznym: zasada obliczania i zastosowanie wzoru U*I

Maciaz99 napisał:

No ale przecież iloczyn U*I sam w sobie to jest wydzielone ciepło i tu pojawia się problem u mnie ze zrozumieniem.

Takie rozumowanie dotyczy odbiornika rezystancyjnego a nie silnika.
Źródłem wiedzy są podręczniki. Zacząć trzeba od podstaw a nie zadawać pytania w stylu; A czemu wieczorem się ściemnia?

U*I będziesz miał przy odbiorniku rezystancyjnym który nie wykonuje żadnej pracy.
Silnik pobiera pewną wartość prądu przy zadanym napięciu (prąd zmienia się względem obciążenia silnika a napięcie względem spadku napięcia na rezystancji źródła napięcia).
Dlatego moc elektryczna silnika to po prostu U*I (tyle pobiera z sieci).
Moc wyjściowa silnika (czyli mechaniczna) zawsze będzie mniejsza od tej wejściowej (jak silnik jest kiepskiej jakości, to będzie wydzielał sporo ciepła ale niewielką moc będzie mógł oddać).

Z tego powodu sprawność to stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej.

Mogło Ci się pomylić obliczanie sprawności ze wzorami z termodynamiki, gdzie mamy np. (T1 - T2)/T1, czyli wyliczanie różnicy temperatur (od której zależy właśnie transfer energii w termodynamice).
Tutaj różnica mocy to ilość ciepłą wydzielanego przez silnik, więc sprawność nie zależy od różnicy mocy czy ich sum.

Sprawdza się. Tylko, że silnik to nie tylko rezystancja. Popatrz jak zachowuje się szeregowo połączona rezystancja i indukcyjność przy prądzie przemiennym i zmianach jego częstotliwości. Źródłem tego prądu (przemiennego) w silniku prądu stałego jest komutator. To tak w wielkim uproszczeniu.

Prawo Joule sprawdziło by się, jak byś silnik zasilał prądem stałym i zatrzymał rotor.
Wtedy uzwojenia jego można by rozpatrzeć jako rezystancja (ale nie w początkowym okresie, bo na początku następuje indukcja), a więc ilość ciepła zależała by od rezystancji uzwojenia (dlatego jak zatrzymasz silnik to zaczyna momentalnie wydzielać duże ilości ciepła).

Bo wirnik obraca się w polu magnetycznym stojana i staje się prądnicą. Gdybyś utrzymał obroty silnika (np chwilowo dając duże koło zamachowe) i odłączył zasilanie wirnika to pojawi się na nim napięcie troche niższe od zasilania. Dopiero ta różnica napięć pomnożona przez prąd wydzieli się jako ciepło.
Dokładne obliczenia - poszukaj wykładów albo książek o maszynach elektrycznych.

W czasie pracy uzwojenie obraca się w zmiennym polu magnetycznym, więc rozpatrujemy je jako indukcyjność.
Weź uzwojenie z rdzeniem ferromagnetycznym i podłącz do np. zasilacza regulowanego i nastaw mu np 5V.

Odczytaj wartość prądu a następnie dla testu zbliżaj i oddalaj magnes bądź nawet większy kawałek ferromagnetycznego metalu.
Wartości będą się zmieniać.

Rezystancja uzwojenia jest jedną ze składowych.