Напряжение в сети электрички 200 В. Для отопления вагона необходимо в час количество теплоты,

Ответы на вопрос

Отвечает Руда Александр.

Для решения задачи определим, какие величины нам даны и что требуется найти:

Дано:
- Напряжение $U = 200 \, \text{В}$
- Количество теплоты, необходимое для отопления за час $Q = 8.36 \, \text{МДж} = 8.36 \times 10^6 \, \text{Дж}$
- КПД нагревательного прибора $\eta = 75\% = 0.75$
Найти:
- Силу тока $I$ , необходимую для обеспечения требуемого теплового потока.
- Сопротивление $R$ нагревательного прибора.

Сначала выясним, какую электрическую мощность нужно подать на нагреватель, учитывая его КПД.

КПД прибора показывает, какая часть подведённой энергии превращается в полезную теплоту. Тогда полная энергия, которую нужно затратить, будет:

Q_{\text{полная}} = \frac{Q}{\eta}

Подставим значения:

Q_{\text{полная}} = \frac{8.36 \times 10^6}{0.75} = 1.1147 \times 10^7 \, \text{Дж}

Так как это количество энергии требуется за 1 час (3600 секунд), найдём электрическую мощность $P$ , которая должна потребляться нагревателем:

P = \frac{Q_{\text{полная}}}{t} = \frac{1.1147 \times 10^7}{3600} \approx 3096.4 \, \text{Вт}

Теперь, зная необходимую мощность и напряжение в сети, рассчитаем силу тока, используя формулу:

P = U \cdot I

Отсюда сила тока:

I = \frac{P}{U} = \frac{3096.4}{200} \approx 15.48 \, \text{А}

Сопротивление нагревательного прибора можно найти, используя закон Ома и известные значения напряжения и силы тока:

R = \frac{U}{I}

Подставим значения:

R = \frac{200}{15.48} \approx 12.92 \, \text{Ом}

Необходимая сила тока для отопления вагона: $I \approx 15.48 \, \text{А}$ .
Сопротивление нагревательного прибора должно быть $R \approx 12.92 \, \text{Ом}$ .

Ответы на вопрос