Номер 5, страница 149 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 8 «Электромагнитные явления» - номер 5, страница 149.

Условие.

5. С помощью электродвигателя поднимают груз, совершая при этом за каждую минуту полезную работу $84 \text{ кДж}$. Сила тока в обмотке якоря двигателя равна $10 \text{ А}$, напряжение на входных контактах двигателя — $220 \text{ В}$. Вычислите КПД электродвигателя. Ответ дайте в процентах и округлите до целого.

Ответ: _______.

Решение.

Дано:

Полезная работа, $A_{полезн} = 84 \text{ кДж}$
Время, $t = 1 \text{ мин}$
Сила тока, $I = 10 \text{ А}$
Напряжение, $U = 220 \text{ В}$

Перевод в систему СИ:
$A_{полезн} = 84 \times 1000 \text{ Дж} = 84000 \text{ Дж}$
$t = 1 \times 60 \text{ с} = 60 \text{ с}$

Найти:

КПД электродвигателя, $\eta$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя определяется как отношение полезной работы $A_{полезн}$, совершаемой двигателем, к полной (затраченной) работе $A_{затрач}$, которую совершает электрический ток. Формула для КПД в процентах:

$\eta = \frac{A_{полезн}}{A_{затрач}} \times 100\%$

Полезная работа $A_{полезн}$ дана по условию. Затраченная работа $A_{затрач}$ — это работа электрического тока в обмотке двигателя за то же время. Она вычисляется по формуле:

$A_{затрач} = U \times I \times t$

Подставим значения и рассчитаем затраченную работу:

$A_{затрач} = 220 \text{ В} \times 10 \text{ А} \times 60 \text{ с} = 132000 \text{ Дж}$

Теперь можем вычислить КПД, подставив значения полезной и затраченной работы в основную формулу:

$\eta = \frac{84000 \text{ Дж}}{132000 \text{ Дж}} \times 100\%$

$\eta = \frac{84}{132} \times 100\% \approx 0.6363... \times 100\% \approx 63.63...\%$

Согласно условию, ответ необходимо округлить до целого числа.

$\eta \approx 64\%$

Ответ: 64%.