Номер 660, страница 92, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Основы электродинамики. Законы постоянного тока. Работа и мощность постоянного тока - номер 660, страница 92.

Условие.

660. [537] Чему равен КПД электродвигателя мощностью 360 Вт, если он работает при силе тока 4 А и напряжении от сети 120 В?

Решение.

Дано:

Полезная мощность электродвигателя, $P_{полезная} = 360 \text{ Вт}$

Сила тока, $I = 4 \text{ А}$

Напряжение, $U = 120 \text{ В}$

Все величины представлены в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

КПД электродвигателя, $\eta$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) — это физическая величина, характеризующая эффективность системы в отношении преобразования или передачи энергии. Он определяется как отношение полезной работы (или мощности) к полной затраченной работе (или мощности).

Формула для расчета КПД:

$\eta = \frac{P_{полезная}}{P_{затраченная}} \cdot 100\%$

где $P_{полезная}$ — полезная мощность (мощность, которую развивает двигатель), а $P_{затраченная}$ — затраченная (потребляемая) мощность.

Затраченная мощность электродвигателя — это электрическая мощность, которую он потребляет из сети. Она вычисляется по формуле:

$P_{затраченная} = U \cdot I$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$P_{затраченная} = 120 \text{ В} \cdot 4 \text{ А} = 480 \text{ Вт}$

Теперь, зная полезную и затраченную мощности, можем рассчитать КПД электродвигателя:

$\eta = \frac{360 \text{ Вт}}{480 \text{ Вт}} \cdot 100\% = 0,75 \cdot 100\% = 75\%$

Ответ: КПД электродвигателя равен 75%.