сопротивление обмотки якоря тепловозного тягового двигателя при температуре 15° было 0, 00585 ом, после работы двигателя в течении 1 часа сопротивление обмоток было 0,00819 ом. определить до какой температуры нагрели обмотки двигателя
Вот подробное решение.
Дано:
- R0 = 0,00585 Ом при T0 = 15°C
- R = 0,00819 Ом после нагрева
- Коэффициент температурного сопротивления меди α ≈ 3,93×10^-3 1/°C (для диапазона приблизительно 0–100°C)
1) Модель зависимости сопротивления от температуры для меди:
R(T) = R0 [1 + α (T − T0)]
2) Подстановка известных значений:
0,00819 = 0,00585 [1 + α (T − 15)]
3) Найдем отношение резистивностей:
0,00819 / 0,00585 = 1,4
Тогда:
1 + α (T − 15) = 1,4
α (T − 15) = 0,4
4) Решение по T:
T − 15 = 0,4 / α
С α ≈ 3,93×10^-3 1/°C:
T − 15 ≈ 0,4 / 0,00393 ≈ 101,8°C
T ≈ 101,8 + 15 ≈ 116,8°C
Альтернативно по формуле ΔR = R0 α ΔT:
ΔR = 0,00819 − 0,00585 = 0,00234 Ом
ΔT = ΔR / (R0 α) = 0,00234 / (0,00585 × 0,00393) ≈ 101,8°C
T ≈ 116,8°C
5) Итог:
Обмотки нагрелись примерно до температуры около 117°C.
Примечания:
- В задачеUsed коэффициент α меди взят как приблизительный (≈ 3,93×10^-3 1/°C). Реальная скорость роста сопротивления зависит от материала обмотки и температурного диапазона; если взять другой α, результат будет немного другим (пример: при α = 0,0039–0,0045 получится примерно 115–128°C).
- В реальной ситуации нужно учитывать неравномерность нагрева, охлаждение, температурную зависимость α от температуры и другие факторы.