Условие: При включении электромотора в сеть с напряжением U =120 В напряжение на клеммах распределительного щита падает на z =20%. Сопротивление подводящих проводов вместе с сопротивлением генератора составляет R =14 Ом. Какую полезную мощность развивает электромoтор, если его КПД η =0,65?
Решение: При работе электромотора , включенного в сеть постоянного тока, электрическая энергия превращается в механическую и внутреннюю энергию. С внутренней энергией связано нагревание проводников, составляющих электрическую цепь, с механической – вращение якоря электромотора.
Основное уравнение, характеризующее процесс перераспределения энергии, уравнение закона сохранения и превращения энергии (закон Джоуля - Ленца)
Умова: При включенні електродвигуна в мережу з напругою U =120 В напруга на клемах розподільного щита падає на z =20%. Опір підвідних проводів разом з опором генератора становить R =14 Ом. Яку корисну потужність розвиває електромотор, якщо його ККД η =0,65?
Рішення: При роботі електромотора , включеного в мережу постійного струму, електрична енергія перетворюється в механічну і внутрішню енергію. З внутрішньою енергією пов'язано нагрівання провідників, що складають електричну ланцюг, з механічною - обертання якоря електродвигуна.
Основне рівняння, що характеризує процес перерозподілу енергії, рівняння закону збереження і перетворення енергії (закон Джоуля - Ленца)

отнесенной к единице времени.
Предположим, что мотор подключен непосредственно к распределительному щиту и сопротивление соединительных проводов в сумме с сопротивлением его обмотки мало по сравнению с сопротивлением R остальной линии. Если при включенном моторе по цепи идет ток I, то согласно закону сохранения энергии за счет мощности IU, развиваемой источником, происходит нагревание проводов (I2R) и развивается механическая мощность (Nмех):
віднесеної до одиниці часу.
Припустимо, що мотор підключений безпосередньо до розподільного щита і опір з'єднувальних проводів в сумі опір його обмотки мало в порівнянні з опором R іншої лінії. Якщо при включеному двигуні по ланцюгу йде струм I, то згідно із законом збереження енергії за рахунок потужності IU, що розвивається джерелом, відбувається нагрівання проводів (I2R) і розвивається механічна потужність (Nмех):

За счет механической мощности преодолевается трение и совершается полезная работа. Если КПД электромотора η, то полезная мощность равна:За рахунок механічної потужності долається тертя і відбувається корисна робота. Якщо ККД електродвигуна η, то корисна потужність дорівнює:

По условию задачи напряжение на клеммах распределительного щита при включении мотора падает на z. Если рассматривать эти клеммы как зажимы источника, а всю проводку как его внутреннее сопротивление, то можно считать, чтоЗа умовою задачі напруга на клемах розподільного щита при включенні двигуна падає на z. Якщо розглядати ці клеми як затискачі джерела, а всю проводку його внутрішній опір, то можна вважати, що

Из последних двух уравнений найдем силу тока I в цепи и, подставив ее в самую первую формулу, после несложных преобразований и вычислений получим:
З останніх двох рівнянь знайдемо силу струму I в колі і, підставивши її в саму першу формулу, після нескладних перетворень і обчислень отримаємо:

1. Если в стакан, наполненный до краев чаем, высыпать осторожно полную ложку сахарного песку, то чай не перельется через края стакана. Почему?
Молекулы воды расположены упорядочено и между ними имеются свободные, пустые пространства. Сахар растворяется в воде и его молекулы занимают эти пустые пространства. То есть, плотность сладкого чая возрастает, а объем практически не меняется. А если объем не изменился, то и вода не выльется.
2. Какое свойство ртути лежит в основе устройства медицинского термометра?
Увеличение объема при повышении температуры и уменьшение объема при понижении температуры. Кроме того, ртуть не прилипает к стеклу и имеет диапазон температур от замерзания до кипения от - 39 до 357 градусов. И измерять температуру ртутным термометром можно в этих пределах.
3. Почему железнодорожные рельсы не делают сплошными?
Из-за линейного расширения стали при увеличении температуры. Сплошной длинный рельс при увеличении температуры создал бы такие напряжения, что выгнулся бы, вырвал крепления и железной дороги не стало бы. При охлаждении результат был бы сходим. А так, между рельсами оставляют пустое пространство, которое заполняют расширившиеся рельсы, или при охлаждении он немного увеличивается, не мешая движению.
4. Линия телеграфа Новгород-Москва каждую зиму становится на 100 м провода короче, а летом длина восстанавливается. Почему.
Из-за температурного расширения летом, и возвращения в норму зимой. Провода никогда не развешивают внатяг, а с небольшим, рассчитанным провисом, что бы они зимой не порвались. Посмотрите решение номера 3.
5. Случается, что стеклянная пробка графина застревает в горлышке и, несмотря на все усилия, не вынимается оттуда. Что надо сделать?
Просто нагреть, например, опустив в кипяток. Газ (или жидкость в графине) за счет объемного расширения создаст давление, которое выдавит пробку. Или Вам вытащить ее за счет создаваемого снизу давления.
