Вариант 2. Карточка 2 (расчётная, мощность и нагрев). Сварочный аппарат потребляет из сети ток 25 А при напряжении 220 В, КПД аппарата 85%. Рассчитайте потребляемую активную мощность и полезную выходную мощность. Оцените, сколько тепла (потерь) выделяется в аппарате за 1 час работы.

Для расчёта по данным задачи принимаем коэффициент мощности равным 1. Для сети переменного тока без этого допущения активную мощность нельзя точно определить только по напряжению и току: нужно знать коэффициент мощности.

Потребляемая мощность: \(P_{\text{вх}}=UI=220\cdot25=5500\) Вт = 5,5 кВт.

КПД \(\eta=85\%=0,85\). Полезная выходная мощность: \(P_{\text{вых}}=\eta P_{\text{вх}}=0,85\cdot5500=4675\) Вт = 4,675 кВт.

Мощность потерь: \(P_{\text{пот}}=P_{\text{вх}}-P_{\text{вых}}=5500-4675=825\) Вт.

За 1 час энергия потерь составит \(E=P_{\text{пот}}t=825\cdot3600=2\,970\,000\) Дж = 2,97 МДж, или 0,825 кВт·ч. Эта энергия в основном выделяется в виде тепла.

Ответ: потребляемая мощность — 5,5 кВт, полезная выходная — 4,675 кВт; за час выделится около 2,97 МДж (0,825 кВт·ч) тепла.