2. Каков КПД электродвигателя, который за 20 с поднимает груз массой 150 кг на высоту 12 м? Напряжение в электрической сети 380 В, сила тока через двигатель 4 А.

Решение:

Запишем известные данные:

• Время \( t = 20 \text{ с} \)
• Масса груза \( m = 150 \text{ кг} \)
• Высота подъема \( h = 12 \text{ м} \)
• Напряжение \( U = 380 \text{ В} \)
• Сила тока \( I = 4 \text{ А} \)
• Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \)

1. Найдем полезную работу (работу по подъему груза):

\( A_{пол} = m \cdot g \cdot h = 150 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 12 \text{ м} = 18000 \text{ Дж} \)

2. Найдем полную (затраченную) работу электродвигателя:

Полная работа \( A_{полн} = P \cdot t \). Мощность \( P = U \cdot I \).

\( P = 380 \text{ В} \cdot 4 \text{ А} = 1520 \text{ Вт} \)

\( A_{полн} = 1520 \text{ Вт} \cdot 20 \text{ с} = 30400 \text{ Дж} \)

3. Найдем КПД:

\( \text{КПД} = \frac{A_{пол}}{A_{полн}} \cdot 100\% \)

\( \text{КПД} = \frac{18000 \text{ Дж}}{30400 \text{ Дж}} \cdot 100\% \approx 0.592 \cdot 100\% \approx 59.2\% \)

Ответ: КПД электродвигателя приблизительно 59.2%.