Какая сила тока и напряжение в электродвигателе, если башенный кран равномерно поднимает груз массой 0,60 т на высоту
Какая сила тока и напряжение в электродвигателе, если башенный кран равномерно поднимает груз массой 0,60 т на высоту 40 м за 3,0 мин? Учитывая, что сопротивление обмотки электродвигателя составляет 13,5 Ом и КПД электродвигателя равен 37%.
10.12.2023 19:23
Инструкция:
Для расчета силы тока и напряжения в электродвигателе, вам потребуется использовать несколько физических величин и соотношений.
Сила тока (I) определяется по закону Ома, где I = U / R, где U - напряжение, а R - сопротивление. В данном случае, сопротивление обмотки электродвигателя составляет 13,5 Ом.
Напряжение (U) можно выразить, используя работу и энергию, где U = Э / Q, где Э - работа, а Q - заряд. Работа равна произведению силы (F) на путь (d), т.е. Э = F * d.
Также, работа равна изменению потенциальной энергии груза, т.е. Э = m * g * h, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота.
КПД (η) можно получить, используя соотношение η = Wполезная / Wпотребляемая, где Wполезная - полезная работа, а Wпотребляемая - потребляемая мощность.
С учетом данной информации, мы можем получить ответ на задачу.
Пример использования:
Дано:
- масса груза (m) = 0,60 т = 600 кг
- высота (h) = 40 м
- время (t) = 3,0 мин = 180 сек
- сопротивление (R) = 13,5 Ом
- КПД (η) = 0,37
Найдем работу (Э):
Э = m * g * h = 600 кг * 9,8 м/с^2 * 40 м = 235200 Дж
Найдем полезную работу (Wполезная):
Wполезная = η * Э = 0,37 * 235200 Дж = 86904 Дж
Найдем напряжение (U):
U = Wполезная / Q = Wполезная / (t * I)
Теперь, найдем силу тока(I) по закону Ома:
I = U / R
Подставим значения и найдем силу тока и напряжение в электродвигателе.
Совет:
При решении подобных задач, всегда убедитесь, что вы правильно преобразуете и используете все соотношения и формулы. Будьте внимательны к единицам измерения и преобразуйте их, если это необходимо. Также, не забывайте округлять результаты до нужного количества знаков после запятой.
Упражнение:
Поднимите груз массой 25 кг на высоту 10 м, используя электродвигатель с сопротивлением электрической цепи 5 Ом и КПД 0,80. Найдите силу тока и напряжение в цепи.