Дано:
m = 1 кг
υ = 10 км/ч = 2,78 м/с
q = 0,8 Кл
η = 20 %
Найти:
U = ?
Решение:
Коэффициент полезного действия (КПД):
A (полезная)
η = ───────── × 100 %
A (полная)
Полная работа будет равна, работа которая совершается электродвигателем т.е. работа по перемещению заряда в электрическом поле:
A (полная) = q · U
где U - действующее напряжение в цепи; q - величина заряда;
Полезная работа = изменению кинетической энергии:
А (полезная) = ΔEк = 0,5 · m · υ²
Тогда КПД:
0,5 · m · υ²
η = ───────── × 100 %
q · U
откуда напряжение батареи автомобильчика будет:
0,5 · m · υ² 0,5 · 1 · (2,78)²
U = ───────── × 100 % = ────────── × 100 % ≈ 15,1 (B)
q · η 0,8 · 20