Для того чтобы определить мощность, потребляемую электродвигателем, а также его КПД (коэффициент полезного действия), нужно выполнить несколько шагов по расчетам.
1. Мощность, потребляемая двигателем
Мощность, потребляемая электродвигателем, можно найти по формуле:
[ P = U \cdot I ]
где:
- ( P ) — потребляемая мощность,
- ( U ) — напряжение в сети,
- ( I ) — сила тока.
Подставим известные значения:
[ P = 110 \, \text{В} \cdot 10 \, \text{А} = 1100 \, \text{Вт} ]
2. Потери мощности на сопротивлении обмотки
Электродвигатель имеет внутреннее сопротивление обмотки, которое равно 2 Ом. Потери мощности на этом сопротивлении можно определить по формуле:
[ P_{\text{пот}} = I^2 \cdot R ]
где:
- ( P_{\text{пот}} ) — потери мощности на сопротивлении обмотки,
- ( I ) — сила тока,
- ( R ) — сопротивление обмотки.
Подставим известные значения:
[ P_{\text{пот}} = (10 \, \text{А})^2 \cdot 2 \, \text{Ом} = 100 \, \text{А}^2 \cdot 2 \, \text{Ом} = 200 \, \text{Вт} ]
3. Полезная мощность двигателя
Полезная мощность, которую двигатель передает на нагрузку, можно найти, вычтя потери мощности из общей потребляемой мощности. Это можно записать следующим образом:
[ P{\text{полезн}} = P - P{\text{пот}} ]
Подставим известные значения:
[ P_{\text{полезн}} = 1100 \, \text{Вт} - 200 \, \text{Вт} = 900 \, \text{Вт} ]
4. КПД двигателя
Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя можно найти, используя формулу:
[ \eta = \frac{P_{\text{полезн}}}{P} \cdot 100\% ]
где:
- ( \eta ) — КПД,
- ( P_{\text{полезн}} ) — полезная мощность,
- ( P ) — потребляемая мощность.
Подставим известные значения:
[ \eta = \frac{900 \, \text{Вт}}{1100 \, \text{Вт}} \cdot 100\% \approx 81.82\% ]
Таким образом, электродвигатель потребляет мощность 1100 Вт, а его КПД составляет приблизительно 81.82%.