Global EE

Магнетизм — Задание Физика 8 Класс №00051599

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Магнетизм

№2. Задание без номера

ID: 00051599

На складе металлолома работает кран с электромагнитом. Магнит опускают на кучу лома и включают ток в обмотке, лом притягивается. Кран переносит лом к вагону, и над вагоном ток выключают — лом падает в вагон. От включения тока до его выключения проходит $1{,}5\text{ мин}$. Затем пустой магнит за $1\text{ мин}$ возвращается к куче, и всё повторяется. Обмотка электромагнита работает при напряжении $220\text{ В}$, сила тока в ней $20\text{ А}$.

За смену кран сделал $40$ таких переносов. Сколько электроэнергии израсходовала за смену обмотка электромагнита?

Ответ дайте в $\text{кВт}\cdot\text{ч}$.

Источник: Global_EE

Решение

Электромагнит держит лом только тогда, когда по его обмотке идёт ток. Пока лом висит на магните, ток выключать нельзя, а пустому магниту на обратном пути притягивать нечего — там ток и не включают. Значит, энергию обмотка тратит только во время переносов.

Мощность тока в обмотке найдём по формуле $P = UI$:

$$P = 220\cdot 20 = 4400\text{ Вт} = 4{,}4\text{ кВт}.$$

Ток включён по $1{,}5\text{ мин}$ на каждый из $40$ переносов, а минута обратного пути в этот счёт не идёт:

$$t = 40\cdot 1{,}5 = 60\text{ мин} = 1\text{ ч}.$$

Расход электроэнергии — мощность, умноженная на время:

$$W = Pt = 4{,}4\text{ кВт}\cdot 1\text{ ч} = 4{,}4\text{ кВт}\cdot\text{ч}.$$

Проверим себя через джоули. За один перенос обмотка расходует $4400\cdot 90 = 396\,000\text{ Дж}$, за смену — $40\cdot 396\,000 = 15\,840\,000\text{ Дж}$. В одном киловатт-часе $3\,600\,000\text{ Дж}$, и $15\,840\,000 : 3\,600\,000 = 4{,}4$ — сошлось.

Ответ

4,4
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)