Определить ток холостого хода двух однофазных трансформаторов номинальной мощностью 10 кВт, если номинальная первичное напряжение U = 220B и частота f = 50Гц. Полем рассеяния и активным сопротивлением обмоток пренебречь.
Нагрев вызывает тепловое расширение спицы. Так как длина спицы намного больше ее диаметра, то можно рассматривать увеличение длины спицы, как линейное расширение спицы при нагреве.
Коэффициент линейного расширения стали, как материала, из которого изготовлена спица, достаточно велик: α = 20*10⁻⁶ °C⁻¹ Температура пламени свечи около 1400°C Предположим, что длина плеча весов L₀ = 0,5 м Тогда увеличение длины спицы при нагреве составит: ΔL = αL₀*Δt = 20*10⁻⁶*0,5*1380 = 13,8*10⁻³ (м) = 13,8 мм
Конечно, реальное увеличение длины будет намного меньше, так как до температуры 1400°С нагревается лишь маленький участок спицы, попадающий в пламя свечи, Но общего увеличения длины плеча хватает на то, чтобы изменить равновесие в сторону удлинившегося плеча: FL₁ < F(L₁+ΔL)
Для решения данной задачи определим понятие "Давление". Давление есть сила, действующая на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Запишем P = m*a / S . Здесь P - давление, m - масса куба, a - ускорение, S - площадь, на которую куб воздействует. В случае, если лифт стоит на месте или прямолинейно и равномерно движется, то a = g = 9,8 м/с2 , где g - гравитационная постоянная.
В нашем же случае, когда лифт ускоряется a = g + 1 = 10.8 м/с2, а когда замедляется a = g - 1 = 8,8 м/с2.
S легко найти, т.к. нам известен размер ребра куба L = 20 см = 0.2 м. Итак, S = 0.2 * 0.2 = 0.04 м2
Осталось найти массу куба. Как известно масса равна произведению объёма на плотность материала: m = V * p
Объём куба равен размеру его грани в кубе, т.е. V = 0.2 * 0.2 * 0.2 = 0.008 м3.
Вычислим массу куба: m = V * p = 0.008 * 2300 = 18.4 кг
Теперь мы знаем все параметры и можем вычислить давление куба на пол:
При ускорении лифта: P = m * (g + 1) / S = 18.4 * 10.8 / 0.04 = 4968 Па
При замедлении лифта: P = m * (g - 1) / S = 18.4 * 8.8 / 0.04 = 4048 Па
Коэффициент линейного расширения стали, как материала, из которого изготовлена спица, достаточно велик: α = 20*10⁻⁶ °C⁻¹
Температура пламени свечи около 1400°C
Предположим, что длина плеча весов L₀ = 0,5 м
Тогда увеличение длины спицы при нагреве составит:
ΔL = αL₀*Δt = 20*10⁻⁶*0,5*1380 = 13,8*10⁻³ (м) = 13,8 мм
Конечно, реальное увеличение длины будет намного меньше, так как до температуры 1400°С нагревается лишь маленький участок спицы, попадающий в пламя свечи, Но общего увеличения длины плеча хватает на то, чтобы изменить равновесие в сторону удлинившегося плеча:
FL₁ < F(L₁+ΔL)