발전기의 전원이 '무료'입니까?


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일반적으로 자동차 (특히 Honda Accord 2002)는 에너지 효율적이지 않습니다 .

모든 비 효율성을 감안할 때, 운전 중에 충전하기 위해 스마트 폰을 자동차에 꽂는 것이 "무료"입니까?

"무료"라는 말은 플러그를 꽂지 않으면 휴대 전화에 들어간 에너지가 열, 소음 또는 배기 가스로 변환되어 낭비되는 것입니까?

무료가 아닌 경우, 에너지는 구체적으로 어디에서 오는가? 발전기가 엔진에 더 큰 물리적 부하를 가합니까?

(응답 할 때, 나는 "자유 에너지"가 없다는 것을 알고 있음을 명심하십시오. "자유"에 대한 나의 정의는 예를 들어 재생 제동의 아이디어를 반영합니다. 물론, 동력은 처음부터 연료에서 나왔지만 어쨌든 연료에서 나왔을 것입니다. 브레이크 패드의 열로 배출되는 것을 포착하는 것입니다.)


답변은 아니지만 관련성이없는 것으로 보이는 관련 질문 : mechanics.stackexchange.com/questions/1536/…
Scott

답변:


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모든 비 효율성을 감안할 때, 운전 중에 충전하기 위해 스마트 폰을 자동차에 꽂는 것이 "무료"입니까?

짧은 대답 : 아니오 (그러나 영향을 측정하기가 어렵 기 때문에 말하기가 어렵습니다).

교류 발전기는 전기 시스템에 연결된 모든 것에 전원을 공급해야합니다. 배터리 충전은 처음에는 큰 부하이지만 배터리가 완전히 충전되면 떨어집니다. 당신의 놀라 울 정도로 강력한 스테레오는 또한 많은 힘을 끌어냅니다. 조명은 놀랍게도 또 다른 큰 부하입니다. 모두가 집에서 교체하는 끔찍하게 비효율적 인 백열 전구를 모두 기억하십니까? 올바른 상황에서는 조명 만 사용하여 엔진 공회전 속도가 약간 떨어지는 것을 볼 수 있습니다 (완전히 어두운 광선에서 높은 광선으로 갈 경우).

더구나, 발전기는 특히 효율적이지 않습니다. 에서 살펴 보자 위키 피 디아 기사 이유에 대한 요약 :

자동차 교류 발전기의 효율은 팬 냉각 손실, 베어링 손실, 철 손실, 구리 손실 및 다이오드 브리지의 전압 강하에 의해 제한됩니다. 부분 부하 효율에서 교류 발전기의 크기에 따라 50-62 % 사이이며 교류 속도에 따라 달라집니다. [6] 이는 자전거 조명 시스템에 사용되는 것과 같은 초소형 고성능 영구 자석 발전기와 유사하며 약 60 %의 효율을 달성합니다.

따라서 휴대 전화를 연결하기 전에도 발전기는 이미 자체 내부 비 효율성을 포함하여 훨씬 더 많은 부하에 대처하고 있습니다. 따라서 2.1- 암페어 충전기를 50-70 암페어 정격의 교류 발전기에 연결하면 더 많은 전류를 소비하게됩니다. 또한 교류 발전기에 더 많은 유도 부하를 가해 전체 기계 시스템에 더 많은 부하를가합니다.

당신은 말할 수 있습니까? 신중한 실험 절차 없이는 아닙니다.

무료가 아닌 경우, 에너지는 구체적으로 어디에서 오는가? 발전기가 엔진에 더 큰 물리적 부하를 가합니까?

예 (실제로 자동차를 움직이는 것만 큼 높지는 않습니다). 다시, 위키 백과 기사 를 시작점으로 사용 :

교류 발전기는 DC 발전기와 동일한 원리를 사용하여 전기를 생성합니다. 즉 도체 주변의 자기장이 변하면 도체에 전류가 유도됩니다. 일반적으로 회전 자라고하는 회전 자석은 고정 자라고하는 철심에 코일로 감긴 고정 된 도체 세트 내에서 회전합니다. 필드는 도체를 가로 질러 절단되어 기계적 입력으로 인해 로터가 회전하므로 유도 EMF (기전력)를 생성합니다.

따라서 믿을 수 없을만큼 단순화 된 수준에서 교류기를 수류를 생성하는 대신 전류를 생성한다는 점을 제외하고는 워터 펌프와 비슷한 것으로 생각할 수 있습니다.

이 전류는 방향을 매우 빠르게 번갈아 가며 캐비테이션을 일으킬 수 있으므로 워터 펌프로는 절대 사용하지 않습니다. 유추는 꽤 빠르지 만 그 부분을지나 손을 흔들어 보자 ....

시스템에 전기적으로 연결된 것은 전류가 흐르기 위해 필요합니다. 전기 시스템에 더 많은 부하를 추가하면 교류 발전기가 원래의 전류를 생성하는 더 많은 기계 작업으로 이어집니다. 엔진이 발전기를 돌리면 결국 엔 엔진이 더 많은 작업을 수행하게됩니다.


@ supercat 그것은 당신이 원래의 질문에 기반을 둔 개방형 토론을 시작하려고하는 것처럼 보입니다. 채팅에 chat.stackexchange.com/rooms/340/the-pitstop
Bob Cross

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발전기는 배터리를 충전하기 위해 존재합니다. 캐빈 내부의 전기 부품에 전원을 공급하는 배터리입니다. 전압 조정기는 배터리가 완전히 충전되었는지 여부를 결정하고 교류 발전기가 배터리를 충전하도록 허용합니다. 따라서 에너지를 사용하지 않으면 레귤레이터는 발전기에서 나오는 에너지를 버립니다. 아마 열 에너지로.

발전기는 엔진에서 흘러 나오는 벨트에 의해 구동되므로 엔진의 효율을 다소 저하시키는 기생 항력이 있습니다. 그렇기 때문에 많은 경주 용 자동차에 크랭크 발사 점화 시스템이있어 교류 발전기가 필요하지 않습니다. 조명 및 / 또는 관리 시스템에 전원을 공급하기 위해 배터리를 운반 할 수 있습니다. 이 배터리는 각 레이스 전에 충전해야합니다.


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아니요, 무료가 아닙니다. 차 안에서 진행되는 다른 모든 것에 비해 휴대 전화를 충전하는 힘은 중요하지 않습니다. 비슷한 질문을 할 수 있습니다. "카 스테레오에서 볼륨을 높이면 스피커를 구동하기 위해 어디에서 전원이 공급됩니까?". 두 경우 모두 대답은 다음과 같습니다. 다른 모든 것들이 같고, 여분의 힘은 발전기에서 나옵니다. 엔진에 여분의 부하를 가해 조금 더 많은 연료를 태우거나 (같은 RPM을 유지) 조금 느립니다 ( 따라서 엔진이 공전 상태 일 때 엔진에 전력이 공급되지 않는 모든 것에 대한 공전 전력이 줄어 듭니다.)

이것은 때때로 관찰 가능하다. 자동차가 정지 등 (드라이브의 자동 변속기, 브레이크를 밟기 위해 적용된 브레이크) 또는 주차 중일 때 (또는 수동 변속기의 경우 중립)와 같이 유휴 상태 일 때. 회전 신호를 활성화하고 엔진 피치를주의 깊게 들어보십시오. 방향 지시 신호에 따라 시간이 지남에 따라 약간 상승 및 하강하는 것을 볼 수 있습니다. 모든 방향 지시등을 비추는 추가 전력이 교류 발전기에 추가 부하를 가하고 엔진에 추가 부하가 가해지기 때문입니다. 방향 지시등이 백열 전구 대신 LED를 사용하는 경우이 데모가 작동하지 않을 수 있습니다 (전력 소비가 적기 때문에 효과가 너무 작을 수 있음).

결론 : "무료 점심은 없습니다". 휴대 전화를 충전 할 수있는 힘은 어딘가에서 나올 수밖에 없습니다. 궁극적으로 조금 더 많은 연료가 태워 져 다른 방법으로 적용되었을 것입니다.


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그것은 차량과 규제가 어떻게 일어나는지에 달려 있습니다.

A) 레귤레이터가 용량의 100 %를 100 % 끌어 내고 초과분을 접지로 분류하면 "무료"입니다. 엎질러 진 에너지를 사용하고 있습니다.

이것은 오래된 오토바이에서 매우 일반적이며 고정자 권선의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 밝은면에서는 헤드 라이트를 자유롭게 실행할 수 있습니다.

B) 그렇지 않으면 자유롭지 않으며 부하시 더 큰 저항이 있습니다. 컴프레서 클러치가 작동하는 동안 스로틀이 조금씩 움직일 수 있으므로 히터 송풍기는 교류 발전기에 올려 놓는 것이 좋지만 AC는 아닙니다.

일부 특수 발전기 / 발전기에는 기어 박스가 있으며 매우 현대적인 시스템에는 기존의 규정보다 훨씬 효율적이고 손실을 줄이는 데 도움이되는 벅 / 부스트 / 또는 Split-Pi 시스템이 있습니다.

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