РУҚА
22

Решение: КПД двигателя электровоза

ОГЭ · Физика · Задание 22 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИA916DCРазвёрнутое решение≈ 6 минутРазбор в 4 шага
Условие

Электровоз, работающий при напряжении $3\ \text{кВ}$ и потребляющий ток, равный $1{,}6\ \text{кА}$, развивает при скорости $12\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}}$ силу тяги $340\ \text{кН}$. Чему равен КПД двигателя электровоза?

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Полезная механическая мощность электровоза равна произведению силы тяги на скорость.

$$P_{\text{мех}}=Fv$$
2

Переведём силу тяги в единицы СИ и вычислим механическую мощность.

$$P_{\text{мех}}=340\cdot10^3\cdot12=4{,}08\cdot10^6\ \text{Вт}$$
3

Потребляемая электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока.

$$P_{\text{эл}}=UI=3\cdot10^3\cdot1{,}6\cdot10^3=4{,}8\cdot10^6\ \text{Вт}$$

КПД двигателя найдём как отношение полезной мощности к потребляемой.

$$\eta=\dfrac{P_{\text{мех}}}{P_{\text{эл}}}\cdot100\%=\dfrac{4{,}08\cdot10^6}{4{,}8\cdot10^6}\cdot100\%=85\%$$
Ответ

КПД двигателя электровоза равен $85\%$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не переводят киловольты, килоамперы и килоньютоны в единицы СИ.

Используют отношение электрической мощности к механической вместо обратного.

Забывают умножить полученное значение КПД на $100\%$.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 138 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 22 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 139 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.