Пример усилителя энергии

Хотите простой и распространённый пример, где давно работает усилитель энергии!? Это в машине двигатель плюс коробка передач. Причем по отдельности каждый элемент ничего не даёт, так коробка передач согласует скорость колес и двигателя. Но именно это и позволяет получить усиление энергии, согласование скорости и наличие массы, инерционности.

Проще для рассмотрения использовать электрический двигатель, так как у него ток пропорционален нагруке, это значит если нагрузка нулевая, то и ток потребления нулевой и мощность потребляемая от источника нулевая. При росте нагрузки пропрционально растет ток двигателя. В реальности есть трение, создающее дополнительную нагрузку, для упрощения не будем учитывать потери. И это свойство позволяет использовать инерцию двигателя (ротора), накапливать за счет скорости энергии. И чтобы получить усиление необходимо иметь нагрузку много меньше инерционности, чтобы она не отбирала всю энергию у массы (ротора), что бы сохранялась скорость у двигателя. Тогда эффект усиления проявляется. Накопленная энергия прикладывается к нагрузке, в виде силы или момента, за счет этого имеем усиление.

Ведь электричество очень быстрое, относительно механики, ротора, а это значит догонять для него вращающий ротор ничего не стоит, нет совершенно никакой разницы, крутится быстро двигатель или медленно. Мы тратим энергию источника как будто без влияния накопленной энергии (скорости), а к нагрузке прикладывается вся накопленая энергия. По сути мы получаем систему усиления момента. Пример с электродвигателем условный, в реальности всё не так просто из-за наличия железа, усиливающее магнитное поле, а значит усиливающее так же обратное воздействие…

И как видим это всё давно используется на практике, в двигателе автомашины пары бензина при взрыве много быстрее скорости движения поршня, поэтому на низкой нагрузке и высокой скорости это работает, например при движении по шоссе. Собственно для этого коробка передачи и сделана, для согласования оптимальной скорости двигателя и колес.