Question

Помогите с физикой пожалуйста Башенный кран равномерно поднимает груз массой m = 0,60 т на высоту h = 40 м за t = 3,0 мин. Сопротивление обмотки электродвигателя равно 13,5 Ом. КПД электродвигателя крана равен 37%. Определите силу тока и напряжение в электродвигателе.

Answer 1

Ответ:

I ≈ 16,3 А; U ≈ 220,05 В

Объяснение:

η = Wпол/Wобщ

Wпол = mgh

Wобщ = UIt

U = IR

Wобщ = I2Rt

η = mgh/I2Rt

I2 = mgh/ηRt = 600*10*40/0,37*13,5*180 = 240000/899,1 ≈ 267 (А)

I ≈ √267 ≈ 16,3 (А)

U ≈ 16,3*13,5 ≈ 220,05 (В)

Answer 2

Для определения силы тока и напряжения в электродвигателе крана, нам сначала нужно найти мощность, потребляемую двигателем при поднятии груза, а затем использовать формулы для определения тока и напряжения.

1. Сначала найдем мощность, потребляемую при поднятии груза. Мощность можно найти, используя следующую формулу:

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

   Работа (W) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

   Где:

   • масса (m) = 0,60 т = 600 кг
   • ускорение свободного падения (g) = 9,81 м/с²
   • высота (h) = 40 м
   • время (t) = 3,0 мин = 180 сек

   Подставляем значения и находим работу: W = 600 кг * 9,81 м/с² * 40 м = 235,44 кДж

   Теперь находим мощность: P = 235,44 кДж / 180 сек = 1,308 кВт

2. Теперь найдем мощность, потребляемую электродвигателем. КПД (коэффициент полезного действия) электродвигателя (η) равен 37%, что означает, что только 37% потребляемой мощности превращается в механическую работу. Мощность электродвигателя (P_э) можно найти как:

   P_э = P / η

   P_э = 1,308 кВт / 0,37 = 3,54 кВт

3. Теперь, используя закон Ома (U = I * R), где U - напряжение, I - сила тока и R - сопротивление, найдем силу тока (I) в электродвигателе. Сопротивление обмотки электродвигателя (R) равно 13,5 Ом.

   I = P_э / U

   Теперь нам нужно найти напряжение (U). Мощность (P_э) в электродвигателе равна 3,54 кВт (или 3540 Вт).

   U = P_э / I U = 3540 Вт / I

   Теперь мы можем объединить два уравнения и решить систему уравнений:

   I = 3540 Вт / I

   I^2 = 3540 Вт

   I = √(3540 Вт) ≈ 59,46 Ампер

Таким образом, сила тока в электродвигателе крана составляет примерно 59,46 Ампер, а напряжение в электродвигателе можно найти, используя это значение силы тока и мощность:

U = P_э / I U = 3540 Вт / 59,46 А ≈ 59,53 Вольт

Напряжение в электродвигателе составляет примерно 59,53 Вольта.