waarom is een HR dynamo efficienter dan een gewone dynamo?

de HR-dynamo heeft een rendement van rond de 32 %, terwijl de normale dynamo een rendement heeft van rond de 18 %. We mogen dit een behoorlijk verschil noemen en dus concluderen dat de HR-dynamo relatief goede prestaties levert.
Dit is volledig toe te schrijven aan de constructie waarbij de magneet ronddraait over de spoel en daardoor een hoger magnetische rendement heeft.

Eerst even een klein stukje theoretische elektriciteitsleer.

Een elektrische spanning wordt opgewekt in een draad(spoel) door een permanente magneet snel rond te draaien in deze spoel. Vervolgens ontstaat in deze spoel een elektrische spanning die afhankelijk is van de snelheid waarmee de permanente magneet draait.
De sterkte van zo'n magneet heet flux. We zeggen dan dat de snelheid waarmee de flux verandert bepalend is voor de spanning van de dynamo.

Dus hoe sneller die magneet in de spoel ronddraait hoe groter de fluxverandering, en dus hoe hoger de spanning.

Nu komt de bijzonderheid van de HR dynamo. De permanente magneet zit bij een gewone dynamo binnen in de spoel en draait daar rond. Bij een HR dymano zit de permanente magneet juist buiten de spoel. De permanente magneet legt daardoor per omwenteling een grotere weg af (de cirkelboog is immers groter).

De hoeksnelheid (rad/sec) van de permanente magneet is wel gelijk maar de voorwaartse snelheid is veel groter, omdat de radiaal langer is. Door in dezelfde tijd een langere weg af te leggen is de snelheid dus hoger en daarmee dus ook de fluxverandering, dus ook de spanning.

Nu is het vermogen spanning x stroom. Omdat de spanning hoger is kan bij hetzelfde vermogen de stroom lager zijn. En hier zit eigenlijk het rendement verschil. Het opgewekte vermogen gaat gedeeltelijk weer verloren in (de weerstand van) de spoel.
Dit verlies is het kwadraat van de stroom x de weerstand.
Door nu de stroom lager te houden, omdat het vermogen wordt bereikt met een hogere opgewekte spanning gaat er dus minder energie verloren binnen de (spoel van) de dynamo.