Яким є Коефіцієнт Корисної Дії (ККД) електричного двигуна, який протягом 30 секунд піднімає вантаж масою 100

Тема: Расчет коэффициента полезного действия (КПД) электрического двигателя

Разъяснение:
Коэффициент полезного действия (КПД) электрического двигателя определяет, насколько эффективно двигатель использует подаваемую на него энергию. КПД выражается в процентах и рассчитывается по формуле:

\[ КПД = \frac{работа}{потребляемая\, энергия} \times 100\% \]

Для расчета КПД необходимо знать работу, совершенную двигателем, и потребляемую энергию. Работа двигателя определяется как произведение силы, приложенной к вантажу, и перемещения вантажа в направлении этой силы:

\[ работа = сила \times перемещение \]

В данной задаче нам известны следующие данные:
Масса вантажа (m) = 100 кг,
Высота подъема вантажа (h) = 10 м,
Напряжение (U) = 220 В,
Сила тока (I) - не указана.

Прежде чем продолжить, необходимо найти силу тока, используя закон электрической силы:

\[ I = \frac{P}{U} \]
где P - мощность двигателя. Предположим, что сила тока составляет I А.

Затем, найдем работу двигателя:
\[ работа = сила \times перемещение \]

Подставляя значения, получим:
\[ работа = I \times m \times g \times h \]
где g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2).

И так, теперь, когда у нас есть значения для работы двигателя и потребляемой энергии (P = U * I), мы можем рассчитать КПД по формуле:

\[ КПД = \frac{работа}{P} \times 100\% \]
где работа - полученное значение для работы двигателя.

Доп. материал:
Дано: масса вантажа (m) = 100 кг, высота подъема вантажа (h) = 10 м, напряжение (U) = 220 В.

1. Найдем силу тока:
I = P / U

2. Рассчитаем работу двигателя:
работа = I * m * g * h

3. Рассчитаем потребляемую энергию:
P = U * I

4. Найдем коэффициент полезного действия:
КПД = (работа / P) * 100%

Совет: Для лучшего понимания темы, полезно изучить также физические принципы электрических двигателей, законы электричества и силы тока.

Ещё задача:
В электрическом двигателе подводится напряжение 120 В. Сила тока, проходящего через двигатель, составляет 5 А. Вычислите КПД двигателя, если он совершает работу 3000 Дж.