ID: 00021780
Электровоз движется с постоянной скоростью $46{,}8$ км/ч, развивая при этой скорости силу тяги $216$ кН. КПД двигателя электровоза $78$ %. Чему равна сила тока в обмотке электродвигателя, если напряжение сети $3000$ В?
Источник: ФИПИ
Полезная работа электровоза — механическая: тянуть состав силой $F$ на скорости $v$, то есть полезная мощность $Fv$. Из сети двигатель берёт больше — электрическую мощность $IU$. Связывает их КПД $78$ %.
Полезная мощность: $P_{\text{пол}}=Fv$. Затраченная: $P_{\text{затр}}=IU$. КПД: $\eta=\dfrac{Fv}{IU}$, откуда ток $I=\dfrac{Fv}{\eta U}$.
Переведём скорость: $v=46{,}8$ км/ч $=\dfrac{46{,}8}{3{,}6}=13$ м/с. Сила тяги $F=216$ кН $=216\,000$ Н.
$I=\dfrac{216\,000\cdot13}{0{,}78\cdot3000}=\dfrac{2\,808\,000}{2340}=1200$ А.
$I=1200$ А