Работает ли электропечь на полной мощности, если она потребляет ток силой 40 ампер при мощности нагревателя заводской электропечи 16 киловатт, который состоит из нихромовой проволоки с площадью поперечного сечения 2 мм² и длиной 100 м?
Пошаговый ответ:
Инструкция:
Для решения данной задачи, необходимо воспользоваться формулой для расчета мощности электрической цепи. Мощность рассчитывается как произведение напряжения и силы тока:
Мощность (в ваттах) = Напряжение (в вольтах) * Сила тока (в амперах)
Нам известно, что сила тока равна 40 амперам, но для расчета мощности нам также понадобится напряжение. В данной задаче величина напряжения не указана, однако мы можем воспользоваться законом Ома, чтобы выразить его через сопротивление и силу тока:
Сопротивление (в омах) = Напряжение (в вольтах) / Сила тока (в амперах)
Таким образом, мы можем рассчитать величину сопротивления нихромовой проволоки электропечи. Для этого, воспользуемся формулой:
Сопротивление (в омах) = (Плотность * Длина) / Площадь поперечного сечения
Где:
Плотность нихромовой проволоки = 1.1 * 10^-6 ом * м
Теперь мы можем подставить полученную величину сопротивления и силу тока в формулу мощности:
Мощность (в ваттах) = Напряжение (в вольтах) * Сила тока (в амперах)
Используя известные значения, подставим их в формулу и рассчитаем мощность электропечи.
Пример использования:
Задача: электропечи 16 киловатт, который состоит из нихромовой проволоки с площадью поперечного сечения 2 мм² и длиной 100 м?
Решение:
Первым делом, мы должны рассчитать сопротивление нихромовой проволоки. Воспользуемся формулой:
Сопротивление (в омах) = (Плотность * Длина) / Площадь поперечного сечения
Для этого подставим известные значения:
Сопротивление (в омах) = (1.1 * 10^-6 ом * м * 100 м) / (2 мм²)
Сопротивление (в омах) = 5.5 * 10^-4 ом
Теперь, мы можем рассчитать мощность электропечи, подставив силу тока и сопротивление в формулу:
Мощность (в ваттах) = Напряжение (в вольтах) * Сила тока (в амперах)
16 киловатт = Напряжение (в вольтах) * 40 ампер
Напряжение (в вольтах) = 16 киловатт / 40 ампер
Напряжение (в вольтах) = 400 вольт
Таким образом, электропечь работает на полной мощности, потребляя ток силой 40 ампер при напряжении 400 вольт.
Совет:
Для более полного понимания данной задачи, рекомендуется ознакомиться с законом Ома и его применением при расчете мощности электрической цепи. Также, важно помнить о правильных единицах измерения и их преобразованиях, чтобы избежать ошибок при решении подобных задач.
Упражнение:
Рассчитайте мощность электрической цепи, если сила тока составляет 25 ампер, а напряжение равно 200 вольт. Предположим, что сопротивление цепи известно.