Question

Якою буде потужність лампи, якщо її ввімкнути в мережу з напругою 120 В? На лампі зазначено «220 В, 80 Вт». 2. Який ККД має установка, якщо вантаж масою 2 т кран піднімає на висоту 29 м за 120 с? Електродвигун підйомного крана працює під напругою 380 В і споживає силу струму 30 А. 3. Дві електричні лампи з опорами 260 Ом і 140 Ом ввімкнені послідовно в мережу напругою 220 В. Яка потужність кожної лампи?​

Answer 1

Ответ:1. Потужність лампи можна вирахувати за формулою P = U^2 / R, де P - потужність, U - напруга, R - опір. У даному випадку:

P = 120^2 / 80 = 200 Вт

Отже, потужність лампи буде 200 Вт.

2. ККД установки можна вирахувати як відношення роботи, що виконала установка, до роботи, яку виконав двигун:

η = A / Q

де η - ККД, A - робота, що була виконана, Q - робота, яку зробив двигун. Для визначення роботи, яка була виконана вантажем за 120 секунд, можна скористатися формулою роботи Fs, де F - сила, s - відстань, за якою вантаж підіймався:

A = Fs = mgh

де m - маса вантажу, g - прискорення вільного падіння, h - висота підйому. Масу вантажу можна знайти як масу 1 тонни, помноженої на кількість тонн:

m = 2 * 1000

Answer 2

1. Потужність лампи:

На лампі зазначено "220 В, 80 Вт". У даному випадку, "220 В" вказує на напругу, при якій лампа працює найкраще, і "80 Вт" вказує на потужність лампи при цій напрузі.

Якщо ви ввімкнете цю лампу в мережу з напругою 120 В, то потужність лампи можна обчислити, використовуючи формулу:

Потужність (Вт) = Напруга (В) × Сила струму (А)

В даному випадку, напруга дорівнює 120 В (за замовчуванням), і ми не маємо інформації про силу струму, яка прямо не вказана на лампі.

Для розрахунку потужності, нам потрібно знайти силу струму, яка протікає через лампу при напрузі 220 В. Ми можемо використати формулу Ома:

Омський закон: V = I × R

де V - напруга (220 В), I - сила струму (що нас цікавить), R - опір лампи.

Призначений опір лампи (з лампи) дорівнює 220 В / 80 Вт = 2.75 Ом.

Тепер, ми можемо знайти силу струму:

I = V / R = 220 В / 2.75 Ом = 80 А

Отже, сила струму, що протікає через лампу при 220 В, дорівнює 80 А.

Тепер ми можемо використати це значення для розрахунку потужності лампи при 120 В:

Потужність = Напруга × Сила струму = 120 В × 80 А = 9600 Вт

Отже, потужність лампи при напрузі 120 В дорівнює 9600 Вт (або 9.6 кВт).

2. ККД установки для підйому крана:

ККД (коефіцієнт корисної дії) обчислюється за формулою:

ККД = (Корисна робота) / (Витрати енергії)

Корисна робота, в даному випадку, - підняття вантажу масою 2 т на висоту 29 м. Маса вантажу (m) = 2 т = 2000 кг, і висота підйому (h) = 29 м.

Корисна робота = Робота проти сили ваги = m * g * h,

де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с²).

Корисна робота = 2000 кг * 9.81 м/с² * 29 м = 570,138 дж

Витрати енергії - робота, яку виконує електродвигун підйомного крана. Ви вже надали дані про напругу і силу струму:

Напруга (V) = 380 В Сила струму (I) = 30 А

Витрати енергії (робота, яку виконує електродвигун) можна обчислити за формулою:

Робота = V * I * час

Час, за який піднімання вантажу зайняло 120 секунд (120 с):

Робота = 380 В * 30 А * 120 с = 1,368,000 дж

Тепер ми можемо знайти ККД:

ККД = 570,138 дж / 1,368,000 дж ≈ 0.416

Отже, ККД установки для підйому крана при піднятті вантажу масою 2 т на висоту 29 м за 120 с дорівнює приблизно 0.416 (або 41.6%).

3. Потужність кожної лампи:

Дві лампи підключені послідовно, тобто сила струму через обидві лампи однакова. Це означає, що напруга на обох лампах також однакова (220 В).

Для обчислення потужності кожної лампи можна використовувати закон Ватта:

Потужність (Вт) = Напруга (В) × Сила струму (А)

Для кожної лампи:

Лампа 1: Напруга (220 В) × Сила струму = 220 В × (220 В / 260 Ом) = 187.69 Вт (приблизно 188 Вт)

Лампа 2: Напруга (220 В) × Сила струму = 220 В × (220 В / 140 Ом) = 348.57 Вт (приблизно 349 Вт)