Question

Електричний струм передається від генератора з напругою 240в по мідних дротах на відстані 400м для живлення електродвигуна що споживає струм 15А .Площа поперечного перерізу проводу 0,00001 м2. Визначити напругу на клемах

Answer 1

Ответ:

Спочатку потрібно знайти силу струму, яку споживає електродвигун:

I = 15 А

Далі знайдемо опір проводу, скориставшись формулою:

R = dρ/l;

де:

d - діаметр проводу (у нас площа поперечного перерізу, тому розрахуємо діаметр із закону зв'язку площі і діаметра круга);

ρ - опірність матеріалу (для міді 1,68*10^-8 Ом * см);

l - довжина проводу (у нас 400м).

S = 0,00001 м²

d = 2*sqrt(S/π) ≈ 0,003549m

R = (1,68*10^-8 Ом * см *100см)/0,003549см * 400м = 0,012 Ом

Тепер знаходимо напругу на клемах генератора, скориставшись законом Ома:

U = RI

U = 0,012 Ом * 15 А = 0,18 В

Отже, напруга на клемах генератора дорівнює 240 В (яка вказана в умові).

Answer 2

Для визначення напруги на клемах електродвигуна використаємо закон Ома:

V = I * R,

де V - напруга на клемах електродвигуна, I - струм, що споживає електродвигун (15 А), а R - опір проводу.

Опір проводу можна визначити за формулою:

R = ρ * (L / A),

де ρ - специфічний опір матеріалу (міді), L - довжина проводу (400 м), A - площа поперечного перерізу проводу (0,00001 м²).

За даними задачі, специфічний опір міді складає близько 0,0000017 Ом·мм²/м. Враховуючи одиниці виміру, треба перевести площу поперечного перерізу з метрів у міліметри:

A = 0,00001 м² = 100 мм².

Підставимо всі значення в формулу:

R = 0,0000017 Ом·мм²/м * (400 м / 100 мм²) = 0,0068 Ом.

Тепер можемо знайти напругу на клемах електродвигуна:

V = 15 А * 0,0068 Ом = 0,102 В.

Отже, напруга на клемах електродвигуна становить 0,102 В.