Вопрос школьника
Троллейбус массой 11 т движется равномерно со скоростью 36 км/ч. Найдите силу тока в обмотке двигателя, если напряжение равно 550 В и КПД 80%. Коэффициент сопротивления движению равен 0,02
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Ома и закон сохранения энергии.
Закон Ома гласит, что сила тока в цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи:
I = U / R,
где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.
Для нахождения сопротивления движению необходимо воспользоваться формулой:
R = m * g * k,
где m — масса транспортного средства, g — ускорение свободного падения, k — коэффициент сопротивления движению.
Подставляя известные значения, получаем:
R = 11 т * 9,8 м/с^2 * 0,02 = 21,56 кН.
Для нахождения мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления движению, воспользуемся формулой:
P = F * v,
где P — мощность, F — сила, v — скорость.
Сила, необходимая для преодоления сопротивления движению, равна:
F = m * g * k,
подставляя известные значения, получаем:
F = 11 т * 9,8 м/с^2 * 0,02 = 21,56 кН.
Тогда мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления движению, равна:
P = 21,56 кН * 36 км/ч * 1000 м/ч * 1 ч/3600 с = 21,56 кН * 10 м/с = 215,6 кВт.
КПД двигателя равен 80%, следовательно, мощность, потребляемая от источника питания, равна:
P1 = P / КПД = 215,6 кВт / 0,8 = 269,5 кВт.
Напряжение в обмотке двигателя равно 550 В, следовательно, сила тока в обмотке равна:
I = P1 / U = 269,5 кВт / 550 В = 490 А.
Ответ: сила тока в обмотке двигателя равна 490 А.
