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.