Question

Визнач ККД електричного двигуна, що за напруги 237В і сили струму 5А за 24с піднімає вантаж масою 70кг на висоту 15м. Врахуй, що g=10 Н/кг. Відповідь заокругли до цілого числа.

Answer 1

Ответ:

ККД електродвигуна 65%.

Answer 2

Щоб визначити ККД (коефіцієнт корисної дії) електричного двигуна, спочатку знайдемо роботу, яку він виконує, і порівняємо її з електричною енергією, яку він споживає.

1. Робота, яку виконує електричний двигун: $W = F \times d = m \times g \times h$

де $F$ - сила (в Ньютонах), $d$ - відстань (в метрах), $m$ - маса (в кілограмах), $g$ - прискорення вільного падіння (в м/с²), $h$ - висота (в метрах).

У цьому випадку: $W = 70 \, \text{кг} \times 10 \, \text{Н/кг} \times 15 \, \text{м} = 10500 \, \text{Дж}$

2. Електрична енергія, яку споживає електричний двигун: $E = P \times t$

де $P$ - потужність (в Ваттах), $t$ - час (в секундах).

У цьому випадку: $P = V \times I = 237 \, \text{В} \times 5 \, \text{А} = 1185 \, \text{Вт}$

Тривалість роботи $t = 24 \, \text{с}$.

$E = 1185 \, \text{Вт} \times 24 \, \text{с} = 28440 \, \text{Дж}$

3. ККД можна знайти за формулою: $\text{ККД} = \frac{\text{Використана корисна робота}}{\text{Витрачена електрична енергія}}$

$\text{ККД} = \frac{10500 \, \text{Дж}}{28440 \, \text{Дж}} \approx 0.369$

Отже, ККД електричного двигуна у цьому випадку близько $37\%$.