机械效率

机械效率（英语：Mechanical efficiency），常用希腊字母η表示。是机械输出功（有用功）和输入功（动力功）的比值。用公式表示为${\displaystyle \eta ={\frac {A_{0}}{A_{r}}}\times 100\%}$^[a]由于大多数机械是在接收输入功的同时就输出功，而且输入输出的快慢也互相适应，所以机械效率又可定义为：输出功率${\displaystyle N_{0}}$ 与输入功率${\displaystyle N_{I}}$ 的百分比，即${\displaystyle \eta ={\frac {N_{0}}{N_{I}}}\times 100\%}$。在初中物理，机械效率被定义为有用功${\displaystyle W_{h}}$与总功${\displaystyle W_{a}}$的比值，即${\displaystyle \eta ={\frac {W_{h}}{W_{a}}}\times 100\%}$^[1]

滑轮

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滑轮

滑轮组

滑轮（pulley）是可以绕着中心轴旋转的圆轮。在圆轮的圆周面具有凹槽，将绳索缠绕于凹槽，用力牵拉绳索两端的任一端，则绳索与圆轮之间的摩擦力会促使圆轮绕着中心轴旋转。^[2]根据特点滑轮可分为动滑轮、定滑轮以及滑轮组。

滑轮的机械效率为有用功与总功之比，即${\displaystyle \eta ={\frac {W_{h}}{W_{a}}}}$

${\displaystyle ={\frac {G\cdot h}{F\cdot s}}}$^[3]

${\displaystyle ={\frac {G\cdot h}{F\cdot nh}}}$

${\displaystyle ={\frac {G}{nF}}}$^[b]

影响因素

根据公式${\displaystyle \eta ={\frac {G}{nF}}}$或${\displaystyle \eta ={\frac {G}{G+G'}}}$可知，当物体重力一定时，动滑轮越重，机械效率越低，动滑轮重一定时，物体重力越大，机械效率越高。^[4]

其它

• 滑轮组轮与轴以及与绳之间的摩擦^[4]

斜面

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斜面

斜面（inclined plane）是一种倾斜的平板，能够将物体比较不费力地从低处提升至高处，但提升这物体的路径长度也会增加。^[5]斜面是古代希腊人提出的六种简单机械之中的一种。^[6]假若斜面的斜度越小，则斜面与水平面之间的夹角越小，需施加于物体的作用力会越小，但移动距离也越长；反之亦然。假设移动负载不会造成能量的储存或耗散，则斜面的机械利益是其长度与提升高度的比率。用公式表达为${\displaystyle \eta ={\frac {W_{h}}{W_{a}}}={\frac {G\cdot h}{F\cdot l}}}$

常见效率

喷气系统	起重机	内燃机（汽油发动机)	柴油发动机	涡轮水泵	滑轮组	电动机	火箭
16%-24%	40%-50%	22%-27%	28%-30%	60%-80%	50%-70%	80%-95%	49%-52%

美国电气制造商协会（NEMA）要求，1到4匹的小型电动机效率最小达到78.8%，125匹或以上的大型电动机最小达到92.4%。^{[来源请求]}

参考资料