Bedeutung (Warum?)
Der Wirkungsgrad \(\eta\) gibt an, welcher Anteil der zugeführten Energie tatsächlich nutzbar wird:
\( \eta=\tfrac{E_{nutz}}{E_{zu}}\le 1 \)
Nutzen (Wozu?)
Damit kann man beurteilen, wie sparsam ein Gerät arbeitet und wie viel Energie verloren geht. Thema u. a. in Physik der Realschule, Jahrgangsstufe 8.
Funktionsweise (Wie?)
\(\eta\) ist ein Verhältnis ohne Einheit und wird oft in Prozent angegeben (\(\cdot 100\,\%\)). Er ist nie 100 %, weil immer ein Teil der Energie z. B. durch Reibung als Wärme „verloren“ geht (genauer: nutzlos umgewandelt wird).
Praxisbeispiel (Wo?)
Ein Motor bekommt \(E_{zu}=500\,\text{J}\) und liefert nutzbar \(E_{nutz}=400\,\text{J}\): \(\eta=\tfrac{400\,\text{J}}{500\,\text{J}}=0{,}8=80\,\%\).
Merksatz
Wirkungsgrad = Nutzen durch Aufwand – und stets kleiner als 100 %.