Проверка на длительно допустимый ток и потерю напряжения в проводах и шнурах.
Как влияет длина, сечение проводника, мощность нагрузки на потерю напряжения.
Зачем нужно рассчитывать провода и кабеля на длительно допустимый ток. В первую очередь расчеты выполняются для безопасного и надежного электроснабжения.
Не менее важным фактором является экономическая часть. Было бы просто взять толстенный медный провод с кулак толщиной и ничего не рассчитывать и быть уверенным, что такой провод пройдет по току, ни глядя. Но цена такого кабеля будет не оправданна.
Какие факторы влияют на сечение провода и кабеля:
Безусловно, это ток – I (А) который является одним составляющим мощность – P(Вт).
P – мощность эта сила которую потребляет электроприбор, на электроприборе заводом изготовителем указывается номинальная мощность, например мощность утюга Р = 1000 Вт; электроплиты Р = 1500 Вт. и т.п.
Из чего складывается мощность: P = U*I
P – мощность (Вт; кВт; мВт)
U – напряжение сети (В; кВ)
I – ток (мА; А; кА)
Из формулы мощности видно, что при одинаковом токе в проводнике и преувеличение напряжение можно передать больше мощности. Это значит, что при неизменном сечении проводника можно передать большие мощности на большие расстояния.
Например, на ГЭС – гидроэлектростанции, для передачи электроэнергии, на большие расстояния, электроэнергию передают на подстанцию, где повышают напряжение до сотен киловольт, что позволяет передавать большие мощность по ЛЭП (линия электропередач) с минимальным сечением провода с минимальными потерями.
Рассмотрим в цифрах: Р = 5000 (Вт) U = 220 (В) Найти: Ток – I(А) в линии? I = P/U = 5000/220 = 22.72(A)
Теперь увеличим напряжение до 10(кВ), что равняется 10000(В) I = 5000/10000 = 0.5(А).
Вывод: сечение провода будет определять ток – I, мощность – Р, напряжение – U и длина линии – L в которой заключены активное сопротивление проводника – R(Ом/км) и реактивное сопротивление Х(Ом/км).
Следующим этапом выбора сечения жил, и марки низковольтных кабельных линий является проверка выбранного кабеля на потерю напряжения, для силовых сетей потеря напряжения не должна превышать 5%.
Ниже имеется форма, по которой вы сможете сделать расчеты, проверить на длительно допустимый ток и потерю напряжения в проводах и шнурах.
Закон сохранения импульса
p1=p2
m1*v1=m2*v2
v1=(m2*v2)/m1
v1=(54*904)/270
v1=180,8
кпд= работу делим на количества теплоты (Aпол/Азат)
нужно найти Азатраченую это кпд умножить на А полез 0.8 умножить на 40000=32000 или 32 кДж
№1
Q=Q1+Q2
Q1=2300000*0,2=460000 Дж
Q2=4200*0,2*(100-40)=50400 Дж
Q=460000+50400=510400 Дж ≈ 510 кДж
№2
Два значения нужно сложить и получишь общее количество теплоты. Теплоту парообразования ты найдёшь в справочнике и умножишь на два килограмма с поправкой, что плотность воды при 30 градусов не 1000, а где то около 998.
А второе значение ты найдёшь по формуле: Количество тепла = масса (в килограммах) * теплоёмкость (около 4190 дж/кг*К) * на разницу температур (а у нас она 100 - 30 = 70)
№3
Если при нагревании электроны не будут покидать проводник то тока в проводнике от одного конца к другому не будет
Поверхность проводника будет являться в этом случае эквипотенциальной поверхностью а это значит разность потенциалов между любыми точками проводника будет равна нулю
№4
Количество теплоты, выделенное при сгорании угля= количеству теплоты, затраченному на нагревание воды.
Q1=Q2.
Q1=q*m1. ( q -удельная теплота сгорания древесного угля=3,4*10^7Дж/кг, m1-масса угля).
Q2=c*m2*dt. ( c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m2-масса воды=0,1кг. dt(дельта t ) -изменение температуры=50град). Приравняем
q*m1=c*m2*dt. выразим массу угля.
m1=c*m2*dt / q.
m1=4200*0,1*50 / 3,4*10^7=0,0006кг. (0,6 грамма).