Давайте поэтапно решим задачу, чтобы найти, какую работу выполняет электродвигатель за 1 час.
Дано:
- Сила тока ( I = 5, \text{A} )
- Напряжение ( U = 220, \text{V} )
- Коэффициент полезной деятельности ( \eta = 80% = 0,8 )
- Время ( t = 1, \text{час} = 3600, \text{секунд} )
Шаг 1: Найти мощность, потребляемую электродвигателем
Мощность, потребляемая электродвигателем, без учета КПД, определяется по формуле:
[
P_{\text{вход}} = U \times I
]
Подставляя значения:
[
P_{\text{вход}} = 220, \text{V} \times 5, \text{A} = 1100, \text{Вт}
]
Шаг 2: Учесть КПД двигателя
Коэффициент полезной деятельности показывает, какая часть от потребляемой мощности идёт на выполнение полезной работы:
[
P_{\text{выход}} = P_{\text{вход}} \times \eta
]
Подставляя значения:
[
P_{\text{выход}} = 1100, \text{Вт} \times 0,8 = 880, \text{Вт}
]
Это — мощность, фактически затраченная на работу.
Шаг 3: Найти работу за 1 час
Работа ( W ) — это мощность, умноженная на время:
[
W = P_{\text{выход}} \times t
]
Подставляя значения:
[
W = 880, \text{Вт} \times 3600, \text{секунд}
]
Переведем ватт в джоули (1 Вт = 1 Дж/с):
[
W = 880, \text{Дж/с} \times 3600, \text{с} = 3,168,000, \text{Дж}
]
Ответ:
Электродвигатель за 1 час выполняет работу примерно 3 168 000 джоулей.
