Знайдіть силу струму, що проходить через обмотку двигуна електровоза масою 20 тонн, рухаючись униз схилом зі швидкістю

Для знаходження сили струму, яка проходить через обмотку двигуна електровоза, спочатку знайдемо силу тяги, необхідну для підйому по схилу з заданими умовами.

1. Розглянемо сили, що діють на електровоз:

   • Сила тяги (Fт), яку ми шукаємо.
   • Сила опору руху (Fопору), яка дорівнює коефіцієнту опору (μ) помноженому на масу електровоза (m) та прискорення вільного падіння (g).

   Формула для сили опору руху:
   Fопору = μ * m * g

2. Тепер знайдемо силу тяги, яка необхідна для руху електровоза по схилу з заданою швидкістю. Сила тяги дорівнює силі опору руху, доданій до компоненту сили вільного падіння, який направлений вздовж схилу і має величину mg * sin(θ), де θ — кут схилу.

   Формула для сили тяги:
   Fт = Fопору + m * g * sin(θ)

3. Далі, ми можемо використовувати другий закон Ньютона, який стосується прискорення тіла залежно від сили та маси.

   Формула для другого закону Ньютона:
   Fт = m * a

   Де «а» — прискорення, яке можна обчислити, використовуючи дані про зміну швидкості.

4. Зміна швидкості (Δv) дорівнює швидкості в даний момент (v) мінус початкової швидкості (v0).

   Δv = v — v0

5. Ми також знаємо, що швидкість вимірюється в м/с, але у завданні нам дано швидкість в км/год, тому ми перетворимо її в м/с, поділивши на 3,6.

6. Тепер ми можемо використовувати другий закон Ньютона для обчислення прискорення та, отже, сили тяги.

7. Знайдіть силу струму, використовуючи відомий електропотенціал (напругу) та коефіцієнт корисної дії (ККД) двигуна електровоза. За законом електричної сили, сила струму (I) пропорційна напрузі (U) та обернено пропорційна ККД:

   I = U / (R * ККД)

   Де «R» — опір електричного кола. Опір можна виразити як відношення напруги до сили струму, але у вас є інша інформація, щоб обчислити силу струму.

Це дозволить вам знайти силу струму, яка проходить через обмотку двигуна електровоза.