効率の基本

電験三種では効率を求める問題がよく出題されます。
火力発電の分野では、様々な効率を求める公式があり、「覚えるのが大変…」と感じていらっしゃる方も多いと思います。

ここで一度「効率」って何なのかを考えてみましょう。
覚えることが少し減るかもしれません！

まずはそもそも効率とは何かについて考えましょう。
ここではよく効率を求めることになる火力発電で考えます。
火力発電は、蒸気をタービンに送り、発電機を回転させて発電しています。

タービンや発電機は、入ってきたエネルギー（入力）を全部出力できるわけではなく、どうしても損失が発生してしまいます。この入ってきたエネルギーに対して出力できるエネルギーの割合を“効率”と言います。

つまり、

で求められるのです。

タービンの効率を求めたい場合は、タービンの出力をタービンの入力で割れば良いです。

効率は「出力/入力」で求められますが、この入力と出力についてもう少し詳しく見ていきましょう。
入力と出力を図で表すと下のようになります。

つまり、
入力＝出力＋損失
出力＝入力－損失
となります。

これを用いると、

と求めることもできます。

効率の公式は数がたくさんあるので、そのまま丸覚えしようとすると大変です。
効率の基本を理解しておけば、覚えることに役立つことはもちろん、問題を解くときにも役立ちますよ。