Итоговая зачетная работа по темам

«Сила тока. Электрическое напряжение. Мощность тока. КПД электродвигателей»

Задача 1.Расчет мощности
Предположим, что амперметр, включенный в цепь лампочки, показывает силу тока 3 А. Лампочка подключена к сети 120 В.
Вопросы:
А/ Какое количество энергии рассеивается лампочкой в виде тепла и излучения за 10 с.?
Б/ Какую мощность «потребляет» лампочка, т.е. насколько быстро лампочка преобразует электрическую энергию в тепловую и др.?
Ответы:
В/1. Сила тока равна 3 А. Это значит, что каждую секунду через лампочку проходит 3 кулона.
Следовательно, за 10 с. через лампочку проходит заряд, равный .
единицы
2. Напряжение на лампочке равно 120 В. Это значит, что каждый кулон , проходящий через лампочку, отдает 120 Дж (лампочке). ( Иначе говоря, в лампочке на каждый кулон преобразуется 120 Дж из электрической энергии в тепловую и др.) Объединяя данные, содержащие в пунктах 1 и 2, получаем, что
энергия, выделившаяся за 10 с, = ( . ).
единицы
(________ . ) = .
единицы
передача энергии
Б/ Мощность = скорость передачи энергии = = .
Время единицы
Но для единицы Дж/с принято сокращенное наименование «ватт». Следовательно, мощность = ____________.________________________________
новые единицы
Задача 2.Автомобильная лампочка, подсоединенная толстым проводом к 6-вольтовому акку¬мулятору, потребляет 12 А. Вычислите потребляемую мощность в ваттах, используя видоизме¬ненную форму записи ответа предыдущей задачи.
Задача З.Электромотор потребляет от 100-вольтового источника питания ток величиной 20А. Три четверти мощности идет на поднятие груза. Оставшаяся четверть теряется в виде тепла в мо¬торе.
Вопросы:
А/ Вычислите полезную мощность.
Б/ Часто мощность электромотора указывают в лошадиных силах. Подсчитайте приближенно мощность этого электромотора в л.с., имея в виду его полезную мощность.
В/ С какой скоростью поднимается вверх груз 50 кг,?
17 Предположим, что для поднятия того же груза используется источник питания с напряжени-ем 1000 В и электромотор, работающий не от100 В, а от 1000В. Какой ток потреблял бы новый мотор и почему? (речь идет о подъеме точно такого же 50 кг груза с такой же скоростью, КПД нового мотора также равен 75 %)
Д/ Каким, по вашему мнению, преимуществами и недостатками должна обладать система с на¬пряжением 1000 В по сравнению со 100-вольтовой? ( I л.с. равна 746 Вт, или приблизительно ¾ киловатта. Примите 1 кВт равным 4/3 л.с)
Ответы:
А/ Сила тока равна 20 А. Это означает, что
Напряжение равно 100В. Это значит, что ....
Следовательно, энергия, выделяющаяся за каждую секунду, равна
Поэтому, мощность равна .
единицы
Полезная мощность равна . ;
Единицы

Б/ Учтивая полезную мощность, величина мощности мотора должна быть близкой к
л.с.
В/Согласно Б/, полезная мощность = л.с.= _Дж
Действующая сила должна быть равна 500 Н, и если груз поднимается со скоростью X м/с, то
мощность (выраженная через X) равна Вт. Следовательно, значение
должно быть таким же, как Вт.
Поэтому скорость груза X должна быть равна... м/с.
Место для дополнения, примечания и т.д.
Работу выполнил (а)