Vì sao phanh thu hồi không trả lại toàn bộ điện đã dùng để tăng tốc trong mô hình có hao phí?

Giải thích nguyên lý

Khi tăng tốc, điện năng có thể mất một phần trước khi thành cơ năng. Khi hãm thu hồi, cơ năng lại đi qua một quá trình chuyển đổi khác và có thể mất thêm. Vì vậy phần điện lấy lại phải so với điện đã cấp, không chỉ với động năng lúc bắt đầu hãm. Năng lượng mất ở hai chiều cộng theo joule, không thể xóa nhau bằng cách gọi cùng một thiết bị.

Ví dụ tính từng bước

Xe mô hình nhận thêm 200 J động năng nhờ bộ truyền hiệu suất 80%, cần 250 J điện vào. Sau đó hãm hết phần động năng này, bộ thu hồi chuyển được 60% của 200 J thành 120 J điện. Điện tiêu hao ròng 250 − 120 = 130 J, tương ứng 50 J hao phí lúc tăng tốc và 80 J lúc hãm. Tỉ lệ điện thu lại so điện cấp là 120/250 = 48%.

Điểm dễ hiểu sai

Không lấy 60% làm tỉ lệ trả lại của toàn chu trình nếu đó chỉ là hiệu suất hãm. Cũng không bỏ nguồn năng lượng khác nếu xe còn xuống dốc hoặc được kéo ngoài.

Tự kiểm tra

Kiểm toàn chu trình về cùng trạng thái cơ học: 130 J điện ròng chuyển thành các hao phí 50 + 80 J.

Điều kiện áp dụng

Chỉ xét phần động năng 200 J, đầu/cuối cùng độ cao và trạng thái chuyển động, hiệu suất đã cho không đổi; chưa xét giới hạn pin, công suất hay tổn hao phụ.

Đọc hình minh họa

Dòng năng lượng điện 250 J → động năng 200 J → điện thu 120 J, hai nhánh hao phí 50 và 80 J được giữ riêng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Công của lực bằng Fs cos alpha khi nào Định lí động năng liên hệ tổng công ra sao