Задача Электродвигатель в сети постоянного тока с напряжением

Задача. Электродвигатель в сети постоянного тока с напряжением $\displaystyle U=220$ В потребляет ток силой $\displaystyle I=4$ А. Определите механическую мощность и КПД электродвигателя, если сопротивление его обмотки $\displaystyle R=11$ Ом.

Дано:

$\displaystyle U=220$ В
$\displaystyle I=4$ А
$\displaystyle R=11$ Ом

Найти:
$\displaystyle {{P}_{zat}}-?$
$\displaystyle \eta -?$

Решение

Думаем: мощность электродвигатели или полная мощность, развиваемая электродвигателем можно найти через определение мощности тока:

$\displaystyle {{P}_{zat}}=IU$ (1)

где
- $\displaystyle {{P}_{zat}}$ — затраченная (механическая) мощность элетродвигателя
- $\displaystyle I$ — ток,
- $\displaystyle U$ — напряжение.

КПД источника тока можно найти как отношение полезной мощности к затраченной:

$\displaystyle \eta =\frac{{{P}_{pol}}}{{{P}_{zat}}}$ (2)

где — КПД двигателя,
$\displaystyle {{P}_{pol}}$ — полезная мощность.

Затраченная мощность — мощность, потребляемая самим источником — то, что нами уже было найдено в (1), а с полезной мощностью (то, что потребляется во внешней цепи) надо ещё разобраться. У нас непонятно, кто является потребителем. Попробуем в обратную сторону, найдём полезную мощность из идеи того, что всё, что произведено источником и не потерялось на нём самом ушло в сеть, тогда:

$\displaystyle {{P}_{pol}}={{P}_{zat}}-{{P}_{pot}}$ (3)