Контрольное задание «Методы анализа и моделирования 9 вариант
линейных электрических цепей постоянного тока»

1) составить уравнения по законам Кирхгофа для определения токов во всех ветвях;

2) определить токи во всех ветвях методом контурных токов;

3) проверить баланс мощностей;

4) построить потенциальную диаграмму для любого контура, включающего в себя источник ЭДС;

5) выполнить проверочный расчет токов методом узловых потенциалов.

На схеме не показывать источники, которые не заданы в таблице вариантов. Проверку баланса мощностей производить для исходной схемы,

если она преобразовывалась.

N ≈ 1.57·10²³

Объяснение:

T = 315 K

<v> = 320 м/c

m = 20 г = 0,02 кг

Na = 6.022·10²³  1/моль - постоянная Авогадро

R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная

N - ?

По закону Клапейрона-Менделеева

pV = νRT

(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)

ν = N/Na

pV = NRT/Na  (1)

Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как

р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)

n = N/V;  m₀ = m/N

Тогда

nm₀ = m/V

р = m<v>²/3V

и

pV =  m<v>²/3 (2)

Приравняем правые части уравнений (1) и (2)

NRT/Na = m<v>²/3

и выразим отсюда N

N =  m<v>²Na/3RT

N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)

N ≈ 1.57·10²³

Дано:

N1 = 250 Ньютон - груз, который поднимают при неподвижного блока;

N2 = 270 Ньютон - усилие, которое прилагают для подъема груза.

Требуется определить n - коэффициент полезного действия блока.

Неподвижный блок не дает выигрыша в силе. Тогда, с учетом того, что по условию задачи груз поднимают равномерно, чтобы определить КПД, необходимо воспользоваться следующей формулой:

n = N1 / N2 = 250 / 270 = 25 / 27 = 0,94 (результат был округлен до одной сотой) = 94%.

ответ: коэффициент полезного действия блока равен 94%.