Какова сила тяги электровоза при скорости 36 км/ч если его двигатель имеющий Кпд равный 0.6 работает при напряжение 1 кв и силе тока 500 А

КПД:

η = (Ап. / Аз.) * 100%, η = 0,6 = 60%.

Полезная работа, Ап. = F * V * t, где F - сила тяги электровоза, V - скорость электровоза (V = 36 км/ч = 36 * 1000 / 3600 = 10 м/с), t - время движения.

Затраченная работа, Аз = U * I * t (работа силы эл. тока), где U - напряжение (U = 1 кВ = 1000 В), I - сила тока (I = 500 А).

Выразим и рассчитаем силу тяги электровоза:

η = Ап. / Аз. = F * V * t / (U * I * t) = F * V / (U * I).

F = η * U * I / V = 0,6 * 1000 * 500 / 10 = 30000 Н = 30 кН.

Определение мощности двигателя электровоза

Для решения задачи сперва следует определить максимально возможную мощность, которую способен вырабатывать двигатель электровоза.

Для этого умножаем между собой напряжение на которое рассчитан двигатель и силу тока, которая может в нем протекать.

1 кВ = 1000 В.

Получим:

1000 * 500 = 500000 Вт.

Определение реальной мощности двигателя

Для этого необходимо умножить максимально возможную мощность на КПД работы двигателя.

В итоге получим:

500000 * 0,6 = 300000 Вт.

Находим силу тяги электровоза

Для определения силы тяги электровоза сперва переводим скорость его движения из км/ч в м/с.

Поскольку в 1 км - 1000 метров, а в 1 часе - 60 минут, получим:

36 км/ч = 10 м/с.

Теперь следует реальную мощность работы двигателя разделить на полученную скорость:

300000 / 10 = 30000 Н.

Для решения задачи уравнением, следует воспользоваться следующей формулой:

k = Pф / Pн,

Где:

k - КПД работы двигателя; Рф - фактическая мощность работы двигателя; Рн - номинальная мощность работы двигателя.

Мощности двигателей выражаем через произведение известных чисел:

k = F * V / U * I.

В таком случае, сила тяги составит:

F = (k * U * I) / V.

Подставим значения из условия и получим:

F = (0,6 * 1000 * 500) / 10 = 30000 Н.

Ответ:

Сила тяги двигателя электровоза равна 30000 Н.