Троллейбус движется равномерно прямолинейно со скоростью 27 км/ч.Сила тока в обмотке электродвигателя равна 40 А,напряжение равно 500 В. Определите КПД электродвигателя.Масса троллейбуса равна 10 тонн.Коэффициент трения равен 0,02.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения КПД электродвигателя необходимо вычислить мощность, затрачиваемую на преодоление сил трения, и мощность, вырабатываемую электродвигателем.

Рассчитаем силу трения, действующую на троллейбус:
Fтр = μ m g,
где μ - коэффициент трения, m - масса троллейбуса, g - ускорение свободного падения.
Fтр = 0,02 10000 кг 9,81 м/с^2 = 1962 Н.

Найдем мощность, затрачиваемую на преодоление сил трения:
Pтр = Fтр v,
где v - скорость троллейбуса.
Pтр = 1962 Н (27 км/ч) * (1000 м/ч) / 3600 = 1470 Вт.

Теперь найдем мощность, вырабатываемую электродвигателем:
Pэл = U I,
где U - напряжение, I - сила тока.
Pэл = 500 В 40 А = 20000 Вт.

Наконец, определим КПД электродвигателя:
η = Pвых / Pвх,
где Pвых - полезная мощность (мощность, используемая для движения), Pвх - всю мощность, потребляемую электродвигателем.
η = (20000 Вт - 1470 Вт) / 20000 Вт = 0,926 или 92,6%.

Таким образом, КПД электродвигателя равен 92,6%.