Question

От генератора ЭДС 300В. и внутр. сопротивлением 0.5 Ом протягивают кабель длинной 100м к потребителю. Известно что потребитель рассчитан на напряжение 220В и имеет мощность 11кВт. Если провод планируют изготовить из алюминия, то какая масса пойдёт на изготовление?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

E = 300В

r=0.5 Ом

L= 100м

U= 220В

P=11кВт

p = 2.65*10^-8 Ом*м удельное сопротивление алюминия

ρ = 2700 кг/м^3  плотность алюминия

m=?

I=P/U

I= E / (R+r)

P/U =  E / (R+r)

отсюда сопротивление проводника

R = (E*U / P) - r = (300*220 / 11000) - 0.5 = 5.5 Ом

площадь сечения проводника

S = L*p / R = 100*2.65*10^-8 / 5.5 ==0.48*10^-6 м^2

объем проводника

V=m/ρ = S*L

масса

m = S*L*ρ = 0.48*10^-6 * 100 * 2700 = 0.1296 кг ==130 грамм

Answer 2

Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие формулы:

1. Формула для рассчета мощности: P = U * I

   Где: P - мощность (ватты) U - напряжение (вольты) I - сила тока (амперы)

2. Формула для рассчета силы тока: I = U / R

   Где: I - сила тока (амперы) U - напряжение (вольты) R - сопротивление (омы)

3. Формула для рассчета падения напряжения на проводнике: ΔU = I * r * L

   Где: ΔU - падение напряжения (вольты) I - сила тока (амперы) r - сопротивление проводника (омы) L - длина проводника (метры)

4. Формула для рассчета массы провода: m = ρ * V

   Где: m - масса провода (килограммы) ρ - плотность материала провода (килограммы на кубический метр) V - объем провода (кубические метры)

Теперь решим задачу:

1. Рассчитаем силу тока: I = U / R I = 300 В / 0.5 Ом I = 600 А

2. Рассчитаем падение напряжения на проводнике: ΔU = I * r * L ΔU = 600 А * 0.5 Ом * 100 м ΔU = 30 000 В

3. Рассчитаем новое напряжение у потребителя: U_потребитель = U_генератор - ΔU U_потребитель = 300 В - 30 000 В U_потребитель = -29 700 В

Заметим, что полученное напряжение отрицательно, что означает, что потребитель не сможет получить требуемое напряжение 220 В. Вероятно, в задаче допущена ошибка или необходимо изменить условия, чтобы рассчитать массу провода.