7. Решение задач

V Aэл = Амех + Q Aэл=IUt Aмех=FScos Q=cmt Aэл=I2Rt Aмех=mgh Q=rm Aэл=U2t/R Aмех=mύ2/2 Q=qm Aэл=Nэлt Aмех=Nмехt Q=m

1)Если к концам проводника подать напряжение 100В, то по нему пройдет ток 2А. Каково сопротивление проводника?

Дано: Решение: A_эл=А_мех+Q

U=100B A_эл=IUt

I=2A A_эл=I²Rt

R=?

A_эл=U²t/R A_мех=mύ²/2

IUt=I²Rt U=RI R=U/I R=100/2=50Ом

Ответ: R=50Ом

2) Плитка работает при напряжении 250В, потребляя ток 2А. Какова её электрическая мощность.

Дано: Решение: A_эл=А_мех+Q

U=250B A_эл=IUt

I=2A A_эл=N_элt

N_эл=? IUt=N_элt N_эл=IU N_эл=2x250=500Вт

Ответ: N_эл=500Вт

3) Какое сопротивление нужно включить в сеть с напряжением 220В, чтобы в нём за 10мин. выделилось 66кДж теплоты.

Дано: Решение: A_эл=А_мех+Q А_мех=0

U=220B A_эл=IUt Q=cmt

Q=66000Дж A_эл=U²t/R Q=qm

t=600c U²t/R=Q Q=220²x10x60/66000=440Ом

Ответ: Q=440Ом

4) Cколько времени будут нагреваться 2л воды от 20^оС до кипения в электрическом чайнике мощностью 600Вт, если КПД-80%.

Дано: Решение: A_эл=А_мех+Q A_мех=0

m=2кг A_эл=IUt Q=cmt

t₁=20^oC A_эл=U²t/R Q=qm

t₂=100^oC A_эл=N_элt Q=m

N_эл=600Вт N_элt= cmt t= cmt/ t=4200x2x80/0,8x600=1400c

КПД=80%

t=? Ответ: N_эл=1400с

5) Сколько бензина необходимо двигателю внутреннего сгорания для работы генератора электрического тока в течении часа. КПД двигателя 40%. Напряжение генератора 220В, ток нагрузки 10А.

Дано: Решение: A_эл=А_мех+Q А_мех=0

КПД=0,4 A_эл=IUt

U=220B Q=qm

I=10A IUt=qm m= IUt/g m=220x10x3600/4,8x10⁷x0,4=0,43кг

m=? Ответ: m=0,43кг

6)Какое максимальное тяговое усилие развивает дизельный электротрактор при скорости 2км/ч, если его тяговый электродвигатель с КПД 72% работает при напряжении 470В и силе тока 360А.

Дано: Решение:

КПД=0,72 A_эл=А_мех+Q Q=0

U=470B A_эл=IUt A_мех=FScos

I=360B

ύ=2км/ч 0,56м/c IUt=FS F=IUt/S F=220кН

F=? Ответ: F=220кН

7)Шахтная клеть массой 1,8т поднимается равномерно на высоту 25м за 60с.Клеть приводится в движение двигателем с КПД 90% под напряжением 220В. Определить силу тока.

Дано: Решение:

m=1,8т A_эл=А_мех+Q Q=0

h=25м A_эл=IUt

t=60c A_мех=mgh

КПД=0,9 IUt=mgh

U=220B I=mgh/Ut I=800x9,8x25/220x60x0,9=37A

I=? Ответ: I==37A

8)Через гидротурбину электростанции ежесекундно проходит 10т воды, подаваемой с высоты I= 100м. КПД гидротурбины 60%. Какова электрическая мощность гидроэлектростанции?

Дано: Решение: A_эл=А_мех+Q Q=0

КПД=0,6 A_мех=mgh

H=100м A_эл=N_элt

m=10т N_элt=mgh N_эл=mgh/t

N_эл=? N_эл=0,6x10000x9,8x100/1=5,88МВт

Ответ: N_эл= 5,88МВт