Электровоз движется с постоянной скоростью 54 км/ч, развивая при этой скорости силу тяги 150 кН. Сила тока в обмотке электродвигателя равна 1000 А. КПД двигателя электровоза равен 75%. Чему равно напряжение сети?

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Переведем скорость из км/ч в м/с.
   \( 54 \text{ км/ч} = 54 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 15 \text{ м/с} \)
2. Шаг 2: Вычислим полезную мощность (P_пол), которая тратится на преодоление силы тяги.
   \( P_{\text{пол}} = F \cdot v \)
   \( F = 150 \text{ кН} = 150 \cdot 10^3 \text{ Н} \)
   \( P_{\text{пол}} = 150 \cdot 10^3 \text{ Н} \cdot 15 \text{ м/с} = 2250 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 2,25 \text{ МВт} \)
3. Шаг 3: Найдем полную мощность (P_полн), которую потребляет двигатель, зная КПД.
   \( \text{КПД} = \frac{P_{\text{пол}}}{P_{\text{полн}}} \)
   \( P_{\text{полн}} = \frac{P_{\text{пол}}}{\text{КПД}} \)
   \( \text{КПД} = 75\% = 0,75 \)
   \( P_{\text{полн}} = \frac{2250 \cdot 10^3 \text{ Вт}}{0,75} = 3000 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 3 \text{ МВт} \)
4. Шаг 4: Вычислим напряжение сети (U), зная полную мощность и силу тока (I).
   \( P_{\text{полн}} = U \cdot I \)
   \( U = \frac{P_{\text{полн}}}{I} \)
   \( I = 1000 \text{ А} \)
   \( U = \frac{3000 \cdot 10^3 \text{ Вт}}{1000 \text{ А}} = 3000 \text{ В} = 3 \text{ кВ} \)

Ответ: 3000 В