Question

6. Трамвай с тягой двигателя 25 кН и КПД 90 % плавно движется со скоростью 10 м/с, если напряжение в сети 550 В, Определить работу тока, движущего трамвай. Рассчитать ток двигателя​

Answer 1

U=550 В

η=0.9

v=10 м/с

F=25 кН

I-?

Во-первых  КПД это отношение полезной работы или мощности к затраченной работе или затраченной мощности соответственно. Поэтому для начала нужно понять что будет полезное, а чем будет являться затраченное. Трамвай движется с определенной скоростью под действием тока, значит механическое движение - полезное, а действие тока -затраченное.

В условии дана скорость и сила, через данные величины мы не найдем работу, однако можно найти механическую мощность

η=N(полезная)/P(затраченная)

N=A/t=Fs/t=Fv

P=UI

η=Fv/UI

I=Fv/Uη=25000 Н×10 м/с÷(0,9×550)=505 А

Ответ: 505 А

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета работы тока:

Работа тока (W) = Напряжение (U) × Ток (I) × Время (t)

В данном случае мы знаем напряжение (U = 550 В) и мощность (P = 25 кН) двигателя трамвая. Также, нам дан КПД (η = 90%), а скорость движения трамвая (v = 10 м/с).

Работа (W) = Мощность (P) × Время (t) Мощность (P) = Работа (W) / Время (t)

КПД (η) = Полезная работа (W) / Полная работа (W) Полезная работа (W) = КПД (η) × Полная работа (W) Полная работа (W) = Мощность (P) × Время (t)

Таким образом, мы можем записать:

Полная работа (W) = Мощность (P) × Время (t) Полезная работа (W) = КПД (η) × Полная работа (W)

Мы хотим найти работу тока, поэтому записываем:

Работа тока (W) = Полезная работа (W) = КПД (η) × Полная работа (W) Работа тока (W) = КПД (η) × (Мощность (P) × Время (t))

Теперь мы можем рассчитать работу тока:

Работа тока (W) = 0.9 × (25 кН × 10 м/с)

Обратите внимание, что мощность изначально была дана в кН (килоньютонах). Чтобы перевести ее в ватты, необходимо умножить на 1000, так как 1 кН = 1000 Н.

Работа тока (W) = 0.9 × (25 кН × 10 м/с) × 1000 = 0.9 × 25000 Н × 10 м/с = 225000 Н·м/с = 225 кДж

Таким образом, работа тока, движущего трамвай, составляет 225 кДж.

Теперь рассчитаем ток двигателя. Для этого воспользуемся формулой:

Мощность (P) = Напряжение (U) × Ток (I)

Ток (I) = Мощность (P) / Напряжение (U)

Ток (I) = 25 кН / 550 В = 25000 Н / 550 В = 45.45 А

Таким образом, ток двигателя трамвая составляет около 45.45 А.