Question

Электровоз движется с постоянной скоростью 72 кмчи ведёт состав массой1800 т. Сила тока, потребляемая электровозом из сети напряжением 3000 В,равна 750 А. Коэффициент трения равен 0,005. Определите КПД двигателяэлектровоза.

Answer 1

$n = \frac{A_p*100}{A_z}$

$A_p=F_t*s=F_t*V*t = m_t*m*g*V*t$

$A_z=P*t=I*U*t$

$n=\frac{m_t*m*t*V*g*100}{I*U*t} = \frac{m_t*m*g*V*100}{I*U}$

$n=\frac{0.005*1800000*20*10*100}{750*3000}=80$

Ответ: $n=80$%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) двигателя электровоза, нам необходимо знать мощность, потребляемую двигателем, и мощность, выделяющуюся на полезную работу.

Расчет мощности, потребляемой двигателем:

Мощность, потребляемая двигателем, можно рассчитать по формуле: P = U * I, где P - мощность, U - напряжение, I - сила тока.

В данном случае, напряжение составляет 3000 В, а сила тока - 750 А. Подставим эти значения в формулу: P = 3000 В * 750 А = 2 250 000 Вт.

Расчет мощности, выделяющейся на полезную работу:

Мощность, выделяющаяся на полезную работу, можно рассчитать по формуле: Pполезн = Fтр * v, где Pполезн - мощность полезной работы, Fтр - сила трения, v - скорость.

В данном случае, сила трения составляет 0,005, а скорость - 72 км/ч. Переведем скорость в м/с: 72 км/ч = 72 000 м/ч = 20 м/с.

Подставим значения в формулу: Pполезн = 0,005 * 20 = 0,1 Вт.

Расчет КПД:

КПД (η) двигателя можно рассчитать по формуле: η = Pполезн / P, где η - КПД, Pполезн - мощность полезной работы, P - мощность, потребляемая двигателем.

Подставим значения в формулу: η = 0,1 Вт / 2 250 000 Вт ≈ 0,0000444.

Таким образом, КПД двигателя электровоза составляет примерно 0,0000444 или около 0,00444%.