Question

1)3а напруги 37,5В електричний двигун виконує роботу 900Дж за 4 хв. Визначте силу струму через двигун. 2)Скільки часу необхідно для нікелювання металевого виробу з площею поверхнi 120CM квадратних, якщо товщина покриття має становити 0,08 мм? Сила струму під час електролізу дорівнює 0,5А.(електрохiмiчний еквівалент нікелю 0,3мг/кл) 3)Електричний чайник за напруги в мережі 220в нагріває 1,5 л води вiд 25 до 100 градусiв протягом 5хв. Визначте довжину ніхромового дроту з площею поперечного перерiзу 0,25 мм квадратних,з якого виготовлено нагрiвник цього чайника. ККД чайника становить 50%.(питомий опір нiхрому1,1 (Ом*мм кв./м))​

Answer 1

Ответ:

1) Сила струму через двигун: I = 0,1 А.

2) Час нікелювання: 30,7 секунд.

3) Потужність чайника: 1,49 кВт. Опір ніхромового дроту: 32,5 Ом. Довжина дроту: 7,35 метрів.

Answer 2

1. Для визначення сили струму через електричний двигун використовуємо формулу роботи, яка включає напругу і час:

$\text{Робота} = \text{Напруга} \times \text{Сила струму} \times \text{Час}$

Ми знаємо роботу ($900 \, \text{Дж}$), напругу ($37,5 \, \text{В}$), і час ($4 \, \text{хв}$). Потрібно знайти силу струму ($I$).

Переведемо час в секунди: $4 \, \text{хв} = 4 \times 60 \, \text{сек} = 240 \, \text{сек}$.

Тепер підставимо значення і розрахуємо силу струму:

$I = \frac{\text{Робота}}{\text{Напруга} \times \text{Час}} = \frac{900 \, \text{Дж}}{37,5 \, \text{В} \times 240 \, \text{сек}}$

$I \approx 0,01 \, \text{А}$

Отже, сила струму приблизно $0,01 \, \text{А}$.

2. Для визначення часу, необхідного для нікелювання металевого виробу, скористаємося формулою:

$\text{Час} = \frac{\text{Маса нікелю}}{\text{Електрохімічний еквівалент нікелю} \times \text{Сила струму}}$

Ми знаємо площу поверхні ($120 \, \text{см}^2$), товщину покриття ($0,08 \, \text{мм}$), питому масу нікелю ($0,3 \, \text{мг/кл}$), і силу струму ($0,5 \, \text{А}$). Потрібно знайти час ($t$).

Спочатку переведемо площу поверхні в квадратні метри та товщину покриття в метри:

$\text{Площа} = 120 \times 10^{-4} \, \text{м}^2$ $\text{Товщина} = 0,08 \times 10^{-3} \, \text{м}$

Тепер підставимо значення і розрахуємо час:

$t = \frac{\text{Площа} \times \text{Товщина}}{\text{Електрохімічний еквівалент нікелю} \times \text{Сила струму}}$

$t \approx \frac{(120 \times 10^{-4} \, \text{м}^2) \times (0,08 \times 10^{-3} \, \text{м})}{0,3 \times 10^{-3} \, \text{кг/кл} \times 0,5 \, \text{А}}$

$t \approx 0,0064 \, \text{с}$

Отже, час, необхідний для нікелювання, становить приблизно $0,0064 \, \text{с}$.

3. Для визначення довжини ніхромового дроту скористаємося законом Ома:

$R = \frac{\rho \times L}{A}$

де $R$ - опір ніхрому, $\rho$ - питомий опір ніхрому ($1,1 \, \Omega \cdot \text{мм}^2/\text{м}$), $L$ - довжина дроту (що нас цікавить), $A$ - площа поперечного перерізу ($0,25 \, \text{мм}^2$).

Ми хочемо знайти $L$, тому перекладемо формулу:

$L = \frac{R \times A}{\rho}$

Ми знаємо питомий опір ніхрому ($1,1 \, \Omega \cdot \text{мм}^2/\text{м}$), площу поперечного перерізу ($0,25 \, \text{мм}^2$), та ККД чайника ($0,5$). Потрібно знайти довжину дроту ($L$).

Підставимо значення і розрахуємо довжину дроту:

$L = \frac{R \times A}{\rho} = \frac{(1,1 \, \Omega \cdot \text{мм}^2/\text{м}) \times (0,25 \times 10^{-6} \, \text{м}^2)}{0,5}$

$L \approx 0,000275 \, \text{м}$

Отже, довжина ніхромового дроту становить приблизно $0,000275 \, \text{м}$ або $0,275 \, \text{мм}$.