[科普中国]-理想机械

理想机械是一个不会损失能量的理想系统。能量的损失，举例来说，可以经由任何形式的辐射、辐射热发生。。

简介“**理想机械”**是指假想的机械系统，其中能量和动力不会通过摩擦，变形，磨损或其他低效率损失或消散。理想的机械具有理论上的最大性能，因此被用作评估真机系统性能的基准。

简单的机器，诸如一杆，滑轮，齿轮或火车，是“理想的”，如果电源输入是等于装置的功率输出，这意味着没有损失。在这种情况下，机械效率为100%。

机械效率就是机器的性能，与理想机械的理论最大值相比。通过将实际功率输出除以理想功率输出来计算简单机器的机械效率。这通常用百分比表示。

真实系统中的功率损失可能以多种方式发生，例如通过摩擦，变形，磨损，热损失，化学转化不完全，磁损失和电损失。1

标准一台机械由一个电源和一个控制使用这个电源的机构组成。电源通常依靠化学转换来产生热量，然后用于发电。发电过程的每个阶段都有一个最大的性能限制，被认为是理想的。

一旦电力产生，机械的机械部件将其引向有用的力量和运动。理想的机制不吸收任何电力，这意味着功率输入等于功率输出。

一个例子是汽车发动机（内燃机），其在汽缸内燃烧燃料（放热化学反应）并使用膨胀气体来驱动活塞。活塞的运动使曲轴旋转。其余的机械部件，如变速箱，传动轴，差速器，车轴和车轮形成动力传输机构，将动力从发动机引导至道路上的摩擦力以移动汽车。

理想的机械具有最大的能量转换性能和无损耗的动力传输机制，可实现最高性能。2

物理中的用途在物理中有两种类型的理想机械：一种是能量损失可忽略的系统，如行星环绕恒星（在一段有限时间中）。在这个系统中，可以合理的假设没有任何能量损失。第二种类型的理想机械是真的没有任何能量损失，不是忽略的结果。这个系统需要观察者包含所有的相互作用的系统，而目前存在的唯一例子就是整个宇宙，因为它包含了所有现在可观察到的系统。

是否为理想机械的准则

此机械的能量输出必须等于其能量耗损。

此机械的能量转换效率必须为100%。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所