Question

Найдите силу тяги, развиваемую при скорости 12 м/с электровозом, работающим при напряжении 3 кВ и потребляющим ток 1,6 кА. КПД двигателя электровоза равен 85%

Answer 1

КПД=An/A3; An=F*v*t; A3=J*U*t; КПД=(F*v*t)/(J*U*t); F=(КПД*J*U)/v; КПД=0,85; J=1600; U=3000; v=12

Answer 2

Для нахождения силы тяги, развиваемой электровозом, сначала рассчитаем мощность, потребляемую двигателем. Мощность можно выразить как произведение напряжения \( U \) на силу тока \( I \):

\[ P = U \times I \]

В данном случае, напряжение \( U = 3 \, \text{кВ} \) и сила тока \( I = 1.6 \, \text{кА} \). Переведем их в вольты и амперы соответственно:

\[ U = 3 \times 10^3 \, \text{В} \] \[ I = 1.6 \times 10^3 \, \text{А} \]

Теперь найдем потребляемую мощность:

\[ P = U \times I = 3 \times 10^3 \, \text{В} \times 1.6 \times 10^3 \, \text{А} \]

\[ P = 4.8 \times 10^6 \, \text{Вт} \]

Так как КПД двигателя равен 85%, то реальная мощность, используемая для развития тяги, будет:

\[ P_{\text{реальная}} = P \times \text{КПД} = 4.8 \times 10^6 \, \text{Вт} \times 0.85 \]

\[ P_{\text{реальная}} = 4.08 \times 10^6 \, \text{Вт} \]

Теперь, используя определение мощности:

\[ P = \frac{dW}{dt} \]

где \( dW \) - работа, выполненная за время \( dt \).

При скорости \( v = 12 \, \text{м/с} \) и силе тяги \( F \):

\[ P = F \times v \]

Отсюда можем найти силу тяги:

\[ F = \frac{P}{v} = \frac{4.08 \times 10^6 \, \text{Вт}}{12 \, \text{м/с}} \]

\[ F \approx 340 \, \text{кН} \]

Таким образом, сила тяги, развиваемая электровозом при скорости 12 м/с, составляет около 340 килоньютонов.